1. Название проекта:
Получение высокоурожайных линий томата, устойчивых к биотическому и абиотическому стрессу путем геномного редактирования перспективных сортов.
2. Руководитель: научный сотрудник ИББР Пожарский А.С. Исполнители:
- Младший научный сотрудник ИББР Костюкова В.С.
- Младший научный сотрудник ИББР Капытина А.И.
- Лаборант ИББР Адильбаева К.С.
3. Цель: Получить высокоурожайные линии томата, устойчивые к биотическому и абиотическому стрессу путем геномного редактирования перспективных сортов.
Задачи проекта:
1. Разработать универсальную генетическую систему для геномного редактирования двудольных растений методом CRISPR-Cas9.
2. Провести молекулярно-генетическое изучение генофонда томата страны и отобрать перспективные сорта с потенциалом устойчивости к опасным фитопатогенам, засухе и засолению для направленного редактирования генома.
3. Получить высокоурожайные линии томата с пролонгированной устойчивостью к опасным грибковым патогенам и повышенным потенциалом устойчивости к засухе.
4. Сформировать генетические паспорта для полученных высокоурожайных линий томата, устойчивых к грибковым патогенам.
5. Провести агрономическую оценку полученных линий томата.
4. Объект исследований:
Коллекция сортов томата казахстанской и зарубежной селекции КазНИИ Плодоовощеводства
5. Методы исследований:
- компьютерный дизайн нРНК;
- Golden-Gate клонирование;
- электропорация;
- агробактериальная трансформация;
- вестерн-блоттинг;
- colony-PCR;
- ПЦР-генотипирование;
- кластерный анализ.

6. Промежуточные результаты за 2023 г.:
- Был осуществлен дизайн направляющих РНК для проведения CRIPSR/cas9 редактирования генов семейства SlMLO у томата.
- С использованием технологии GoldenGate клонирования были собраны конструкции на базе плазмиды pKSE401 и клонированы в культурах E. coli и A. tumefaciens.
- Сборка и успешное воспроизведение конструкций было подтверждено секвенированием плазмидной ДНК по методу Сэнгера.
- Проведена агробактериальная трансформация растений табак N. benthamiana полученными конструкциями для подтверждения эеспрессии в качестве модели для отработки технологии.
- Проведен молекулярно-генетический анализ селекционной коллекции из 68 сортов томат, включая 13 сортов казахстанской селекции, с использованием SSR, SCAR и CAPS маркеров.
- Идентифицированы сорта, несущие маркеры, ассоциированные с устойчивостью к болезням. Были выбраны в сорта-кандидаты для проведения геномного редактирования на следующем этапе работы.
7. Публикации и продукция по теме проекта:
- Был опубликована статья в журнале, индексируемом в Scopus (83%):
Pozharskiy A. et al. Genetic diversity of the breeding collection of tomato varieties in Kazakhstan assessed using SSR, SCAR and CAPS markers // PeerJ. 2023. Vol. 11. P. e15683. https://doi.org/10.7717/peerj.15683

Результат за первое полугодие 2024 года
по проекту «Получение высокоурожайных линий томата, устойчивых к биотическому и абиотическому стрессу путем геномного редактирования перспективных сортов»
Полученные результаты по задачам 2024:

Получены 5 регенерантных растений модифицированных конструкцией MLO1, в том числе 3 растения сорта Меруерт и 2 растения сорта Лидер. Продолжаются работы по получению линий растений томата с прочими конструкциями и их комбинациями. В таблице приведены общие количества экспериментальных образцов, находящихся на различных этапах. Завершение работ по получению линий томата запланировано на конец августа.
На основе данных генотипирования сортов томата в 2023 г. сформированы генетические паспорта исходных форма томата. Паспорта будут обновлены для полученных линий по мере завершения экспериментов по редактированию генома

Полученные 5 растений переданы в Институт Плодоовощеводства (отделение в Кайнаре, ответственный сотрудник Н.А. Киселева)
Публикации и патенты
lКостюкова В., Пожарский А.С., Капытина А.И., Гриценко Д.А. Разработка направляющих РНК для CRISPR/Cas9 редактирования генома томата - статья подана в журнал «Ғылым және білім» ЗКАТУ им. Жангир хана (входит в КОКСНВО)
lЗаявка № 283166 на полезную модель “Набор субшеномных РНК для придания устойчивости томата к мучнистой росе”прошла экспертизу