Создание сорта ярового рапса для возделывания в северных регионах Казахстана на основе мутагенеза, отдалённой гибридизации и гаплоидной биотехнологии

1. Название проекта:
Создание сорта ярового рапса для возделывания в северных регионах казахстана на основе мутагенеза, отдалённой гибридизации и гаплоидной биотехнологии.
2. Руководитель: Старший научный сотрудник лабораторий селекции и биотехнологии, магистр - Даурова Айнаш Кененбайкызы.
Исполнители:
-Гдавный научный сотрудник лабораторий селекции и биотехнологии, д.б.н., профессор, академик НАН РК - Жамбакин Кабыл Жапарович;
-Ведущий научный сотрудник лабораторий селекции и биотехнологии, PhD, профессор - Шамекова Малика Хабидулаевна;
-Ведущий научный сотрудник лабораторий селекции и биотехнологии, PhD, ассоц. профессор – Сапахова Загипа Бейсеновна;
-Старший научный сотрудник лабораторий селекции и биотехнологии, магистр – Дауров Диас Ламзарович;
- Младший научный сотрудник лабораторий селекции и биотехнологии, магистр - Әбілдә Жанар Қасымханқызы;
-Младший научный сотрудник лабораторий селекции и биотехнологии, магистр - Бақбергенова Мақпал Орынтаевна;
-Лаборант лабораторий селекции и биотехнологии, бакалавр - Садыкова Асель Дулатовна;
3. Цель: Введение в селекционный процесс устойчивые к абиотическим стрессовым факторам и продуктивные мутантные и гибридные линии рапса для создания отечественных сортов.
Задачи проекта:
- Отбор наилучших линии удвоенных гаплоидов рапса по качественным, количественным признакам и молекулярным маркёрам.
- Отбор наилучших линии рапса на засухоустойчивость в лабораторных условиях. Проведение конкурсное сортоиспытание, выявление линии-кандидаты на сорт.
-Отбор наилучших линии рапса на засухоустойчивость в лабораторных и полевых условиях.
-Проведение конкурсное сортоиспытание 2-года, выявление линии-кандидаты на сорт.
- Создание сорта для возделывания в северных регионах Казахстана на основе мутагенеза, отдалённой гибридизации и гаплоидной биотехнологии.
4. Объект исследований:
Удвоенные гаплоидные мутантные и гибридные линии рапса, полученные ранее в наших исследованиях.
5. Методы исследований:
-Хромотографический анализ жирнокислотного состава семян;
-Выделения ДНК;
-Полимеразная цепная реакция (ПЦР);
-ПЦР в реальном времени (Real-time PCR);
-SNP генотипирования;
-Лабораторные и полевыеметоды определения устойчивости к засухе удвоенных гаплоидных мутантных и гибридных линии рапса;
-Молекулярно-генетический анализ;
-Агротехнические мероприятие.
6. 1. Результаты:

2023 г.
- На основе проведенного биохимического анализа на определение жирнокислотного состава удвоенных гаплоидных мутантных линии, были выявлены линии с явным отличием от исходного сорта по содержанию ненасыщенных жирных кислот (DH3G12-2, DH3G-12-5, DH3G12-16, DH3G12-17, DH3G12-18, DH3G12-6, DH3K-12-5, DH3K-12-6, DH3K-12-10).
- По результатам молекулярно-генетического анализа, которая была проведена с использованием SNP Brassica90k массива, были определены семь удвоенных гаплоидных мутантных линии сорта «Галанта» (DH2G12-5, DH2G12-10, DH2G12-16, DH2G12-17, DH2G12-18, DH2G12-6 И DH2G8-4), которые имели мутации в Bn-A02-p4913845 (LOC106424136, кодирующий At5g42460-подобный ген белка F-box) и одна линия DH2g12-8, которая имела мутацию Bn-A02-p4761483 (TAO1-подобный белок), а также 4 мутанта сорта «Крис», которые содержали вышеназванные два маркера.

2024 г.
-Оценка засухоустойчивости при прорастании семян показала превосходство мутантных линий по уровню прорастания и содержанию воды в проростках. Выявлены засухоустойчивые линии (DH3G12-2, DH3G-12-5, DH3G12-5, DH3G12-10, DH3G12-16, DH3G12-17, DH3G12-18, DH3G12-6, DH3K-12-5, DH3K-12-6, DH3K-12-10, DH3K-12-11, DH3K-12-13).
-По результатам эксперимента засухоустойчивости в полевых условиях по агрономическим и морфологическим показателям, удвоенные гаплоидные мутантные линии, которые выделились в лабораторных условиях, показали превосходство по сравнению с исходными генотипами.
-Был проведен 2 года конкурсное сортоиспытание, где была выявлена линия DHK-12–10 по совокупности ряда количественных и качественных признаков, как линия-кандидат на сорт.
-Таким образом в результате проведенных анализов и полевых испытаний была отобрана одна мутантная линии рапса - DHK-12–10, которая выделялась с высоким показателем урожайности и масличности семян, и была передана на Государственное сортоиспытание (ГСИ) для создания сорта (Заявка №4947 от 2.11.2023), а также подана заявка на патент №244781 от 3.11.2023 на получения селекционного достижения.

7. 1. Публикации по теме проекта:

Публикаций за 2023 г.
Опубликована 1 статья в рецензируемых зарубежных научных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science или Scopus с ненулевым импакт-фактором:

Gritsenko D, Daurova A, Pozharskiy A, Nizamdinova G, Khusnitdinova M, Sapakhova Z, Daurov D, Zhapar K, Shamekova M, Kalendar R, Zhambakin K. Investigation of mutation load and rate in androgenic mutant lines of rapeseed in early generations evaluated by high-density SNP genotyping. Heliyon. 2023 Mar 2;9(3):e14065. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e14065. (IF-3.7, Q2, WoS; Процентиль – 86, Scopus).

Опубликована 1 статья в журнале КОКСНВО МНВО РК:

Даурова А.К., Ошергина И.П., Дауров Д.Л., Сапахова З.Б., Жапар К.К., Шамекова М.Х., Жамбакин К.Ж. 2023. Абиотикалық стресс факторларына төзімді рапс пен қышабастың мутантты линияларын іріктеп алу. Ғылым және Білім. Том 2 №4(73). 88-99б. DOI: https://doi.org/10.52578/2305-9397-2023-4-1-88-99

Тезис в сборнике трудов международной конференции:

Daurova A., Oshergina I., Daurov D., Sapakhova Z., Zhapar K.,Shamekova M., Zhambakin K. Study of breeding-valuable traits and snp discovery in rapeseed mutant lines. Материалы международной конференции «International conference on plant biology and biotechnology (ICPBB 2024)» , Алматы 3-6 июня 2024 г., С.92.

Передача, линии-кандидата на сорт, на ГСИ

Подана заявка №4947 от 2.11.2023 на государственного сортоиспытания селекционного достижения.
Подана Заявка №244781 на селекционное достижение на сорт ярового рапса «Тенгри». Жамбакин К.Ж., Даурова А.К., Шамекова М.Х., Сапахова З.Б., Дауров Д.Л., Ошергина И.П., Тен Е.А., Крадецкая О.О. 03.11.2023.

Результаты 2024 г.

Получен патент на селекционное достижение на сорт ярового рапса «Тенгри» №1178 от 22.11.2024. Жамбакин К.Ж., Даурова А.К., Шамекова М.Х., Сапахова З.Б., Дауров Д.Л., Ошергина И.П., Тен Е.А., Крадецкая О.О. 03.11.2023.