НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА

OR11465447 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА

«Разработка высокочувствительных  молекулярно-биологических, биохимических тестов детекции патогенов, влияющих на потребительские качества конечного продукта, на основе мониторинга возбудителей заболеваний сельскохозяйственных культур».

Научный руководитель – д.б.н., профессор Искаков Б.К.

Программа нацелена на совершенствование методов диагностики заболеваний растений и повышение эффективности получения отечественных сортов хозяйственно важных видов растений, на решение вопросов продовольственной безопасности и здоровья населения страны, а также улучшение конкурентоспособности на мировом рынке товарного зерна и сохранения генетических биоресурсов.

Цель программы и решение поставленных задач направлены на повышение эффективности научных исследований и увеличение вклада науки в диверсификацию экономики и устойчивое развитие страны.

Цель программы — Разработка высокочувствительных молекулярно-биологических и биохимических тестов детекции патогенов, влияющих на потребительские качества конечного продукта на основе мониторинга возбудителей заболеваний сельскохозяйственных культур (пшеница, картофель, яблони).

В результате выполнения программы будут получены новые знания, будут разработаны новые биомаркеры и тесты; будут разработаны  рекомендации, способствующие повышению потребительского качества продуктов, совершенствованию методов ранней диагностики важных растений к поражению вирусами, бактериями и грибами, повышению качества семенного материала, увеличению импортозамещения и улучшению конкурентоспособности на мировом рынке, сохранению генетических биоресурсов, предотвращению распространения опасных фитопатогенов.

Пшеница и картофель являются важнейшими для Казахстана сельскохозяйственными культурами, поэтому совершенствование методов скрининга устойчивых к фитопатогенам сортов этих культур должно повысить выход сельскохозяйственной продукции в нашей стране и обеспечить наиболее уязвимые в экономическом плане слои населения продукцией первой необходимости. Известно, что грибные, бактериальные и вирусные заболевания пшеницы и картофеля приводят к значительным, до 30%,  потерям урожая, а в годы эпифитотий до 70% и выше. Внедрение в селекционный процесс новых технологий дает возможность получить новые перспективные для селекции линии пшеницы и картофеля. Использование эффективных молекулярно-биологических и биохимических маркеров позволит своевременно выявлять нездоровый семенной материал.

В настоящее время производство местных сортов яблок становится важным международным брендом для Республики Казахстан и представляет собой одно из серьезных направлений для экономического и социального развития страны.  В связи с этим, выявление и предотвращение распространения опасных штаммов возбудителя бактериального ожога позволит избежать значительного урона для существующего генетического разнообразия и сохранить генофонд культурных и диких яблонь на территории РК.

Прикладное значение НТП. В результате выполнения программы будут разработаны технологии, тесты и рекомендации, способствующие внедрению в селекционный процесс новых технологий, эффективных молекулярно-биологических и биохимических маркеров, способствующих сокращению финансовых затрат при создании новых линий экономически важных растений, сохранению эндемичных биоресурсов.

 Фундаментальные задачи. Исследование механизмов регуляции биосинтеза белка у растений при биотическом стрессе, оценка активности ферментов синтеза β-глюкана с количественным содержанием полисахарида в зерне злаковых культур; выявление белковых ингибиторов (БИ)  протеаз гриба рода Fusarium spp. в зерне пшеницы и установление связи количественного содержания БИ с устойчивостью к поражению фитопатогеном, установление молекулярных и биологических особенностей для отдельных вирусов картофеля, наиболее распространенных на территории РК, генотипирование изолятов Erwinia amylovora и создание базы данных выявленных изолятов для разработки рекомендаций по нераспространению особо опасных генотипов.

Промежуточные результаты за 7 месяцев 2021 года:

Проведен дизайн и синтез праймеров для диагностики, типизации методом ОТ-ПЦР и клонирования отдельных в плазмидный вектор фрагментов геномов гРНК вирусов картофеля PVX, PVY, PVM, PVS и PLRV. Проведен анализ текущей ситуации по распространению этих вирусов на полях Алматинской и Костанайской областей РК;

Проведена идентификация и применение антифунгальных белковых ингибиторов в качестве биохимических маркеров устойчивости отечественных сортов пшеницы к фузариозу;

Исследована текущая ситуация по распространению бактериального ожога в дикоплодовых лесах юго-востока Казахстана, направленная на выявление угрозы заражения эндемичных видов, таких как Malus sieversii, а также соседствующих видов розоцветных (например, Crataegus spp.), которые могут служить резервуаром инфекции и в дальнейшем угрожать биоразнообразию предгорных экосистем юго-востока Казахстана.

В рамках программы исследуется новый молекулярный механизм адаптации растений к биотическим стрессам, а именно изменение целостности 18S рРНК, являющейся каркасом для малой рибосомной субчастицы. Открыт совершенно новый тип биомаркеров стресса, а именно дискретные фрагменты 18S рРНК.

Пятьдесят отечественных сортов зерновых культур протестированы на наличие генов синтеза β-глюкана и на уровень содержания в их зерне β-глюкана.

В выполнении заданий программы участвуют:  3 д.б.н., 9 к.б.н.,

1 к.с.-х.н, 2 PhD, 7 докторантов PhD, 29 молодых ученых.