AP14869409 «Разработка биотехнологии краснокнижного вида смородины Янчевского (Ribes janczewskii) для сохранения и воспроизводство»

Актуальность

Основной идеей проекта является сохранение и воспроизводство краснокнижного вида смородины Янчевского на основе биотехнологии. Казахстан по разнообразию биоресурсов растительного мира занимает ведущее место среди государств Центральной Азии. Многие виды растений сталкиваются с повышенным риском вымирания из-за разрушения среды обитания, чрезмерного сбора и изменению климата. Стоить отметить, что, в целом, 12% растений являются эндемичными для Казахстана и многие из них находятся в статусе редких и находящихся под угрозой исчезновения.

Одним из таких видов, подвергшихся негативному влиянию, является смородина Янчевского, которые раньше произрастала в ущельях и долинах горных рек в горах Средней Азии (Тянь-Шань, Памиро-Алай). В настоящее время R.janczewskii  находится на грани исчезновения и занесена в Красную книгу Казахстана. R.janczewskii  обладает ценными признаками, такими как, устойчивость к весенним заморозкам благодаря позднему цветению, высокая устойчивость к вредителям и болезням (мучнистая роста, септориоз листьев), плоды богаты высоким содержанием аскорбиновой кислоты, полифенолов и антоцианов, в которых содержание выше, чем в культурных сортах.

Прямое использование биотехнологических инструментов, таких, как культивирование in vitro и криоконсервация, оказалось ценным методом для крупномасштабного размножения, сохранения и реинтродукции, находящихся под угрозой исчезновения видов растений.

Цель

Разработка технологии микроклонального размножения, среднесрочного хранения и криоконсервации краснокнижного исчезающего вида смородины Янчевского (Ribes janczewskii Pojark.) на основе биотехнологии для сохранения и воспроизводства.

Ожидаемые результаты

Будет разработана впервые технология микроклонального размножения смородины Янчевского. Для этого будут подобраны оптимальные условия для мультипликаций и укоренения растений в культуре in vitro. Будут подобраны биотехнологические приемы адаптации и выращивания, укорененных клонов в почвенном субстрате. Будет микроклонально размножено 1000 клонов. Будут укоренены 500 клонов в культуре in vitro. Будут 300 укорененных клонов адаптированы в почвенном субстрате.

Будет разработана впервые технология среднесрочного хранения в культуре in vitro побегов смородины Янчевского. Для этого будут изучены питательные среды, температура, освещение, замедлители роста для медленного роста побегов в культуре in vitro. Будут изучены питательные среды для жизнеспособности эксплантов после среднесрочного хранения. Будет создана коллекция 500 образцов (побегов) в культуре in vitro смородины Янчевского на основе среднесрочного хранения.

Будет разработана впервые технология криоконсервации эксплантов смородины Янчевского. Будут подобраны типы и концентрации криозащитных агентов, скорость охлаждения, виды эксплантов для замораживания и размораживания. Будут изучены питательные среды для жизнеспособности эксплантов после криоконсервации. Будет создана криоколлекция 500 образцов (эксплантов) смородины Янчевского.

Руководитель проекта

Нұртаза Айдана Серікболқызы, PhD. Индекс Хирша — 3. https://www.scopus.com/authid/detail.uri? authorId=56016939200 https://orcid.org/ 0000-0002-6796-5136

Члены исследовательской группы

Какимжанова Алмагуль Апсаламовна, заведующая лабораторией биотехнологии и селекции растений, доктор биологических наук, имеет опыт работы в области биотехнологии, селекции и молекулярной биологии растений; Индекс Хирша: 4 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56031411400). http://www.researcherid.com/rid/I-3841-2017  http://orcid.org/0000-0002-7797-6867

Магзумова Гульмира Козовна, научный сотрудник (НС), специалист по агрономии; имеет 20 научных трудов, в том числе 5 статей (2 статьи в зарубежных рецензируемых журналах с импакт-фактором, 5 статей в журналах, рекомендованных ККСОН МОН РК). https://orcid.org/ 0000-0002-3563-1844

Есимсеитова Асель Кайратовна, магистр биологии, научный сотрудник (НС); имеет 25 научных трудов, в том числе 3 статьи в зарубежных рецензируемых журналах с высоким импакт-фактором и 7 статей в журналах, рекомендованных ККСОН МОН РК. https://orcid.org/0000-0002-5428-1915

Каримова Венера Конысбаевна, магистр сельскохозяйственных наук, научный сотрудник (НС); https://orcid.org/ 0000-0002-6713-6709

Дюсембекова Дамира Адилевна, 1997 г.р., магистр технологических наук, младший научный сотрудник.  https://orcid.org/0000-0002-1621-0577

Публикации и охранные документы по теме проекта

  1. Нұртаза А.С., Дюсембекова Д.А., Исламова С.С., Саматова И.Н., Умирзакова А.Т. Оптимизация условий микроклонального размножения и среднесрочного хранения in vitro редкого вида смородины Янчевского для сохранения. Вестник Карагандинского университета. Серия: Биология. Медицина. География, 2023, №3(111), с. 125–137. https://doi.org/10.31489/2023BMG3/125-137
  2. Nurtaza A., Dyussembekova D., Islamova S., Samatova I., Zhanybekova Z., Umirzakova A., Magzumova G., Muranets A., Kakimzhanova A. In Vitro conservation and genetic diversity analysis of rare species Ribes janczewskii. Scientific Reports, 2024. https://doi.org/10.1038/s41598-024-82320-y
  3. Способ микроклонального размножения и сохранения смородины Янчевского. Полезная модель РК №9742 от 24.07.2024. Авторы: Нұртаза А.С., Дюсембекова Д.А., Исламова С.С., Саматова И.Н., Умирзакова А.Т.
  4. Nurtaza A.S., Islamova S.S., Samatova I.N., Kakimzhanova A.A. Propagation and conservation by tissue culture technique of the rare species of Ribes janczewskii — The International Conference on Plant Biology and Biotechnology. – Алматы, 2024. – 31 с.
  5. Саматова И., Дюсембекова Д., Исламова С., Какимжанова А. Подбор эксплантов Ribes janczewskii для криосохранения- Международная научная конференция «Астана Биотех 2024». – Астана, 2024. – 164 с.

Достигнутые результаты

Впервые разработана технология микроклонального размножения смородины Янчевского, получено 1000 клонов, укоренено 500 клонов in vitro и адаптировано 300 клонов в почвенном субстрате. Разработана технология среднесрочного хранения побегов смородины Янчевского в культуре in vitro, создана коллекция из 500 образцов для целей сохранения и воспроизводства. Создана технология криоконсервации эксплантов смородины Янчевского, сформирована криоколлекция из 500 образцов для долгосрочного хранения.