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.

Однако, исследования, в мире, связанные с разработкой биотехнологии дикорастущего исчезающего вида R.janczewskii в Казахстана не проводились.

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

Кабиева Салтанат Жумабаевна, кандидат биологических наук. Индекс Хирша — 1

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; имеет более 225 научных трудов, включая 11 статей (In vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, Current Opinion in Biotechnology, BioMed Research International, Russian Journal of Genetics, Journal of Biotechnology). Индекс Хирша: 2 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId= 56031411400).

Нұртаза Айдана Серікболқызы,  научный сотрудник (НС), докторант (ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2018-2021), магистр биологии: имеет 20 научных трудов в области биотехнологии растений, в том числе 7 статей (3 статьи в зарубежных рецензируемых журналах с высоким импакт-фактором, 4 статей в журналах, рекомендованных ККСОН МОН РК). Прошла научно-исследовательские стажировки в Польше, город Гливице, Силезкий технический университет и в Италии, город Милан, университет Милано-Бикокко.

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).

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. В 2015 году прошла стажировку по проблемам молекулярной биологии в Университете «Vytautas Magnus» Литва (г. Каунас).

Каримова Венера Конысбаевна, магистр сельскохозяйственных наук, научный сотрудник (НС); имеет 18 научных трудов, в том числе 3 статей в зарубежных рецензируемых журналах с высоким импакт-фактором  и 5 статей в журналах, рекомендованных ККСОН МОН РК. Прошла стажировки по биохимии и биотехнологии растений в Уфимском научном центре РАН «Институт биохимии и генетики» и Воронежском государственном университете им. Петра Первого Россия (г. Уфа, г. Воронеж).

Дюсембекова Дамира Адилевна, магистр технологических наук, младший научный сотрудник. Является соавтором 9 публикаций и 1 патента. Прошла научную стажировку в Университете Адама Мицкевича, г. Познань, Польша.

Публикации и охранные документы по теме проекта

1. Ospanova A., Anuarova L., Shapalov Sh., Gabdulkhayeva B., Kabieva S., Baidalinova B., Maui A.* et al. Fungal pathogens found in tissues of herbaceous plants growing in the Yereymentau District, Akmola region // Saudi Journal of Biological Sciences. – 2021. – Т. 28. – №. 1. – С. 55-63. https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85090313286&origin=resultslist Процентиль в 2019 г – 90, Q1 https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000604732000007 DOI 10.1016/j.sjbs.2020.08.031 (цитирование 1)
2. Ospanova A., Anuarova L., Spanbayev A., Sharipova A., Gabdulkhayeva B., Zhumabekova B., Darzhuman G., Tulegenova Zh., Kabieva S., Bairmurat K.* Fungal pathogens of shrubs in industrial cities // Journal of Plant Diseases and Protection. 11 May 2018.-p-.S-85-88. https:// doi.org/10.1007/s41348-017-0094-8. Print ISSN 1861-3829. Online ISSN 1861-3837. Springer Berlin Heidelberg. Импакт-фактор журнала по ThomsonReuters – 0.477. http://dx.doi.org/10.1007/s41348-017-0094-8 Процентиль в 2019 г – 52, Q3. https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000429380100010 (самоцитирование 1)
3. Ospanova A., Anuarova L., Spanbayev A., Tulegenova Zh., Yechshzhanov T., Shapalov Sh., Gabdulkhayeva B., Zhumabekova B., Kabieva S., Baidalinova B.* Cytospora cankers on tree plants in urban areas // Ekoloji (online-first article) (2018) Foundation Environmental Protection & Research-FEPR Received: 23 Apr 2018 / Accepted: 6 Sep 2018 Scopus — сведения о документе — Cytospora cankers on tree plants in urban areas (Karaganda, Astana, Pavlodar) of central and northern Kazakhstan Процентиль в 2018 г – 24, Q4 https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000454073800008 (самоцитирование 1)
4. Мукатаева Ж.М., Кабиева С.Ж. Динмухамедова А.С., Айзман Р.И.* The main trends in morpho-functional development of Kazakh schoolchildren (Основные тенденции морфофункционального развития казахский школьников за последние 13 лет) // Science for Education Today. – 2020. – № 3. – С. 211–230. DOI: http://dx.doi.org/10.15293/2658-6762.2003.12 Процентиль в 2019 г. — 36% (Цитирование 0, скопус)
5. Даржуман Г.К., Кабиева С.Ж., Габдулхаева Б.Б.*Воздействие биологически активных веществ тучный клеток на агрессию сывороточных белков с различным уровнем денатурации // Вестник государственного университета имени Шакарима/серия биологические науки. — №3 (79), 2017. — С.148-152 http://rmebrk.kz/magazine/4787#
6. Габдулхаева Б.Б., Резник Л.В., Кабиева С.Ж., Оспанова А.К.* Развитие функциональных возможностей организма начинающих боксеров // Вестник государственного университета имени Шакарима/серия биологические науки. -№2 (78), 2017.- С.160-166. http://rmebrk.kz/magazine/4787#
7. Кабиева С.Ж., Даржуман Г. К., Габдулхаева Б.Б., Байдалинова Б.А.* Морфофункциональные особенности развития студентов первого курса педагогического вуза // Вестник государственного университета имени Шакарима/серия биологические науки.- №3 (83), 2018.- С.192-196 http://rmebrk.kz/magazine/4787#
8. Байгужина Ж.С., Динмухамедова А.С., Талдыкбаев, Ж.С., Токтарбаева А.Ш., Габдулхаева Б.Б, Кабиева С.Ж.* Оценка морфофункционального состояния сердечно-сосудистой системы девочек 14-17 лет // Научный журнал Вестник Евразийского Национального университета имени Л.Н.Гумилева /серия биологические науки.- №1(122), 2018.- С.8-14 https://www.enu.kz/downloads/materials/razdel-biology.pdf
9. Кабиева С.Ж., Габдулхаева Б.Б., Байдалинова Б.А., Даржуман Г.К.*Особенности морфологического развития мальчиков 13-15 лет г. Павлодара // Вестник государственного университета имени Шакарима/серия биологические науки.- №3 (83), 2018.- С.188-191 http://rmebrk.kz/magazine/4787#
10. Кабиева С.Ж., Мукатаева Ж.М., Ахметова А.А., Рамазанова А.С.* Сравнительный анализ морфофункциональных показателей современных школьников 12-15 лет г. Павлодар и их сверстников в 2005 году // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева/серия биологические науки.- №3(124), 2018. — С.25-31 https://dspace.enu.kz/handle/data/16721
11. Мукатаева Ж.М., Динмухамедова А.С., Кабиева С.Ж., Жакупов М.К., Жанабергенова А.Ж., Тасбулатова Г.С.* Особенности психофизиологического развития детей школьного возраста // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева /серия биологические науки.- №3(124), 2018.- С.46-55 https://dspace.enu.kz/handle/data/16698
12. Рамазанова А.С., Кабиева С.Ж., Каримова Б.Е.* Анализ исследования морфофункциональных показателей современных школьников 13-15 лет г. Павлодара// Биологические науки Казахстана.- №2, 2020. — С. 26-34 https://ppu.edu.kz/doc/010221/%D0% 91%D0%9D%D0%9A%20%E2%84%962%202020.pdf
13. Кabieva S. Zh., Mukatayeva Zh.M., Akhmetova A.A.* Increase in morphofunctional indicators for girls aged 7-17 living in the northern and southern regions of Kazakhstan// Вестник Карагандинского университета/ серия: биология, медицина, география.-№3 (95), 2019.- С.105-111 https://biollogy-medcine-geography-vestnik.ksu.kz/apart/srch/2019_biology _3_95_2019. pdf            
14. Nurtaza A., Magzumova G., Yessimseitova A., Karimova V., Shevtsov A., Silayev D.,  Kakimzhanova A.* Micropropagation of the endangered species Malus niedzwetzkyana for conservation biodiversity in Kazakhstan // In vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 2021, — P. 1-12. (IF 2.1, Q 2, Процентиль 70), https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000641219600003. doi.org/10.1007/s11627-021-10174-4
15. Kakimzhanova A., Karimova V., Nurtaza A. Commercialization of the technology of microclonal propagation of tree plants for industrial use for greening in cities Journal of Biotechnology. Volume 256, Supplement 30, 2017, Page S 107. http://www.scien cedirect.com/science/article/pii/S0168165617314621 (IF 3.307). doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.06.1166
16. Kakimzhanova A., Nurtaza A., Magzumova G., Zhanybekova Zh., Yessimseitova A., Karimova V., Zhagipar F. Development of the technology for conservation of decorative and rare species of Malus Niedzwetzkyana // Journal of Biotechnology. Volume 280, Supplement 30, 2018, Page S 88. doi.org/10.1016/j.jbiotec.2018.06.288 (IF 3.307). doi.org/10.1016/j.jbiotec.2018.06.288
17. Yessimseitova A., Zhanybekova Zh.,  Muranets A., Tassova A., Kakimzhanova A.* DNA-genotyping of plant populations using universal markers ITS and rbcL // Journal of Biotechnology. Volume 256, Supplement 30, 2017, Page S 108. http://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S0168165617314657 (IF 3.307). doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.06.1169
18. Нұртаза А.С., Магзумова Г.К., Мергалимова А.И., Какимжанова А.А.* Введение в культуру in vitro исчезающего вида яблони Недзвецкого (Malus Niedzwetzkyana) // Вестник ПГУ. Химико-биологическая серия. №1. 2018. – С. 122-131. https://vestnik.psu.kz/images/pdf/biolog/chimbiol_1_2018.pdf#page=62
19. Есимсеитова А.К., Жаныбекова Ж.Т., Муранец А.П., Тасова А.С., Щевцов А.Б., Жалмаканова Ж.Ж., Какимжанова А.А.* Видоидентификация и филогенетический анализ флоры растений национальных парков «Баянаульский» и «Бурабай» с использованием ITS // Вестник КазНУ имени Аль-Фараби. Серия биологическая. №1 (74). 2018. – С.20-30. https://bb.kaznu.kz/index.php/biology/article/view/1312
20. Nurtaza A.S., Magzumova G.K., Yessimseitova A.K., Dyussembekova D.A., Baktybay B., Turganbayeva A.K., Kakimzhanova A.A.* Micropropagation for the conservation of rare and endangered Malus Niedzwetzkyana // Eurasian journal of applied biotechnology, Nur-Sultan. – 2019. – №2. – P.121-131. doi.org/10.11134/btp.2.2019.12
21. Kakimzhanova A.A., Zhagipar F.S., Naziran F., Karimova V.K., Nurtaza A.S. Optimization of microclonal propagation conditions for increasing the multiplication factor of poplar microshoots // Научный журнал «Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева». №1 (126). 2019. – С. 57-65. DOI: https://doi.org/10.32523/2616-7034-2019-126-1-57-65
22. Zhanybekova Zh.T., Imanbekova M., Aitkulova A.M., Zholdybayeva E.V., Rakhimbayeva D.D., Kakimzhanova A.A.* Molecular-genetic identification of causal agents of fungal diseases on potato and tomato collected under production storage // Eurasian journal of applied biotechnology, Nur-Sultan. – 2019. – №2. – P.132-141. doi.org/10.11134/btp.2.2019.13
23. Каримова В.К., Бақтыбай Б.Н., Магзумова Г.К., Сартаев Ж.Т., Иманбаева А.А., Какимжанова А.А.* Сирек және жойылып бара жатқан Іле (Berberis iliensis) және Қарқаралы (Berberis karkaralensis) бөріқарақаты түрлерінің in vitro өсіру жағдайларын оңтайландыру // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева. Серия Биологические науки. № 3(132). — 2020. – С.43-56. doi.org/10.32523/2616-7034-2020-132-3-43-56
24. Шек Г.О., Есимсеитова А.К., Жаныбекова Ж.Т., Бабкенов А.Т., Дюсембекова Д.А., Шелаева Т.В., Какимжанова А.А. Получение засухоустойчивых растений-регенерантов яровой мягкой пшеницы // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева. Серия Биологические науки. № 4(133)/2020. – С.53-68. doi.org/10.32523/2616-7034-2020-133-4-53-68
25. Kakimzhanova A.A., Karimova V.K., Nurtaza A.S. Creation of production for obtaining of landing material of poplar by using microclonal propagation Proceedings of the 4-th International conference «Plant genetics, genomics, bioinformatics and biotechnology» (PlantGen2017). Almaty, 2017. – P.18. ISBN 978-601-80631-2-1
26. Патент на полезную модель №2022 от 31.01.2017 «Способ клонального микроразмножения посадочных материалов тополя серебристого и тополя Болле». Авторы: Какимжанова А.А., Каримова В.К., Нуртаза А.С., Магзумова Г.К., Раманкулов Е.М. https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/Details?docNumber=265182
27. Патент №35361 от 12.11.2021. Способ микроклонального размножения яблони Сиверса (Malus sieversii). Авторы: Какимжанова А.А., Нұртаза А.С., Дюсембекова Д.А., Есимсеитова А.К., Бақтыбай Б.Н., Магзумова Г.К., Раманкулов Е.М. https://gosreestr.kazpatent.kz/Invention/Details?docNumber=330619
28. Патент № 35260 от 27.08.2021. Способ диагностики возбудителя альтернариоза пасленовых культур методом полимеразной цепной реакции. Авторы: Какимжанова А.А., Жолдыбаева Е.В., Жаныбекова Ж.Т., Иманбекова М.К., Айткулова А.М., Раманкулов Е.М. https://gosreestr.kazpatent.kz/Invention/Details?docNumber=327949