Название проекта:
Создание сорта риса с окрашенным перикарпом, устойчивого к пирикуляриозу, на основе биотехнологий для рисосеющих регионов Казахстана.
2. Руководитель: Зав. лабораторией физиологии и биохимии растений ИББР, канд. биол. наук, ассоц. проф. Усенбеков Б.Н.
3. Исполнители:
- Зав. лабораторией физиологии и биохимии растений ИББР, канд. биол. наук., ассоц.проф. Усенбеков Б.Н.;
- Главный научный сотрудник, д.б.н., проф. Нуржанова А.А.;
- Старший научный сотрудник, к.б.н. Мухамбетжанов С.К.
- Старший научный сотрудник, Ph.D. Байсеитова Г.А.;
- Старший научный сотрудник, к.б.н. Мурсалиева В.К.;
- Научный сотрудник Беркімбай Х.Ә.
4. Цель: Создание сорта риса с окрашенным перикарпом, устойчивого к пирикуляриозу, на основе биотехнологий для рисосеющих регионов Казахстана.
Задачи проекта:
1) Отбор перспективных линии риса с окрашенным перикарпом по биохимическим и технологическим качествам, а также по элементам структуры урожая;
2) Отбор перспективных сортообразцов риса с окрашенным перикарпом с генами, контролирующими устойчивость к Magnaporthe oryzae;
3) Отбор в конкурсном сортоиспытании перспективных линии риса с окрашенным перикарпом в рисосеющих хозяйствах республики (Алматинской и Туркестанской) для передачи сорта на Государственное испытание на хозяйственную полезность.
5. Объект исследований:
Перспективные гибридные и дигаплоидные линии риса с окрашенным перикарпом поздней генерации.
6. Методы исследований:
- биохимический анализ запасных белков;
- определение содержания амилозы;
- выделение ДНК риса;
- полимеразная цепная реакция (ПЦР);
- анализ структуры урожая.
7. Результаты за 2023 г.:
- Отобраны в конкурсном сортоиспытании (КСИ 2) перспективные линии риса с окрашенным перикарпом по биохимическим и технологическим качествам. Так, биохимический анализ на содержание амилозы позволил отобрать перспективные гибридные линии F6-F8 поколений с окрашенным перикарпом с разным содержанием амилозы: высокоамилозные, среднеамилозные, низкоамилозные, очень низкоамилозные и глютинозные. В спектре запасных белков у 5 гибридных линии обнаружен белок с молекулярной массой 60 kDa, а у предлагаемого сорта Алмавита этот белок отсутствовал. Предлагаемый на сорт краснозерный рис Алмавита оказался глютинозным. Созданные линии с разным содержанием амилозы могут служить источником новых сортов риса с окрашенным перикарпом, обладающих разными вкусовыми качествами в зависимости от содержания амилозы. Отобраны по урожайности перспективные линии риса с окрашенным перикарпом: линии F8 Черный рис/Виола var.pseudovialonica Vasc и ДГ3 F2 Yir 5815/Маржан var.pyrоcarpa Alef и сорт Алмавита, отличающиеся по показателю продуктивности «общее количество колосков на метелке».
- Отобраны перспективные сортообразцы риса с окрашенным перикарпом с генами, контролирующими устойчивость к Magnaporthe oryzae с использованием MAS: 14 гибридных линий с окрашенным перикарпом позднего поколения, содержащие по 3 гена устойчивости к пирикуляриозу. Предлагаемый на Госсортоиспытание краснозерный глютинозный рис сорта Алмавита содержит ген Pi-40, который характеризуется широким спектром устойчивости к Magnaporthe oryzae.
- Проведенные комплексные исследования позволили отобрать перспективные гибридные линии риса с окрашенным перикарпом позднего поколения и подготовить к передаче на Госсортоиспытание краснозерный глютинозный рис сорта Алмавита полученный методом индивидуального отбора из гибрида F5 Вита/Фатима в условиях Балхашского района Алматинской области и подготовлен для передачи на Госсортоиспытание на хозяйственную полезность совместно с селекционерами из ФНЦ риса (г. Краснодар, РФ).
8. Публикации и продукция по теме проекта:
- Книга «Физиолого-биохимические, генетико-селекционные и биотехнологические исследования риса в Казахстане» Казахстане / Б.Н.Усенбеков, К.Ж. Жамбакин, С.К. Мухамбетжанов, А.К.Амирова, А.Б.Рысбекова, Т.Т.Турдиев и др. – Алматы: «Тоганай Т». 2023, – 522 с.

1. Результат за 2024 года по проекту «Создание сорта риса с окрашенным перикарпом, устойчивого к пирикуляриозу, на основе биотехнологий для рисосеющих регионов Казахстана»:

Проведена работа по передаче на Государственное сортоиспытание первый отечественный длиннозерный сорт риса с окрашенным перикарпом (красный рис). Отправлены семенные материалы первого отечественного длиннозерного сорта риса с окрашенным перикарпом Алмавита на сортоиспытательные участки для испытания на хозяйственную полезность по Алматинской (Балхашский) и Кызылординской областям (Казалинский, Жалагашский, Шиелийский, Жанакорганский). Также отправлены семена для испытания на патентоспособность по методике DUS тест (отличимость, однородность, стабильность).
Произведен посев генотипов риса с окрашенным перикарпом F₇- F₈ генерации в количестве 23 комбинации в условиях Балхашского района Алматинской области.
В лабораторных условиях определены технологические показатели зерна перспективных линий риса - пленчатость, стекловидность, трещиноватость, а также форма зерновки.
Пленчатость варьировало от 16,42% до 21,95% (F₈ Мавр/ Пак Ли var.bansmatica Koern и F₇ Yir 5815/Баканасский var.pyrоcarpa Alef), соответственно.
По трещиноватости нулевой показатель наблюдается у гибридов F₇ Yir 5815/Баканасский var.sundensis Koern, F₇ Yir 5815/Пак-Ли var.subpyrocarpa Gust и у нескольких комбинации Черного риса с Янтарем, Маржаном, Баканасским и Виолой и у дигаплоида ДГ2 F₂Черный рис/Баканасский и у сорта Алмавита. А у комбинации Мавра с Курчанкой варьировало от 0-10% (F₈ Мавр/Курчанка var.pyrоcarpa Alef, F₈ Мавр/Курчанка var.sundensis Koern) соответственно. У остальных генотипов этот показатель колеблется от 10-20%.
Высокий показатель по форме зерновки наблюдается у генотипа F₈ Мавр/Пак Ли var.bansmatica Koern (3,02 мм), а у остальных сортообразцов варьировало от 2,02 до 2,89 (мм), в том числе у генотипов F₇ Yir 5815/Баканасский var.pyrоcarpa Alef и F₈ Черный рис/Виола var.Desvauxii Koern показали одинаковые показатели (2,13 мм).
Проведен анализ элементов структуры урожая перспективных линии риса с окрашенным перикарпом. «Количество колосков в метелке» является основным признаком урожайности. У исследуемых образцов данный признак варьирует от 44.0±1.4 до 133.0±1.4 шт. Наибольшим количеством колосков в метелке обладает гибрид F ₈ Yir 5915/Пак-Ли var.subpyrocarpa Gust. По технологическим качеством зерна выявлены линия F ₈ Yir 5915/Пак-Ли var.subpyrocarpa Gust и сорт Алмавита, которые обладают 100 % стекловидностью, 0% трещиноватостью и пленчатостью 17,9 и 16,8 % соответственно.
Таким образом, проведенные биохимические и молекулярно-генетические исследования позволили отобрать перспективные гибриды риса с окрашенным перикарпом поздней генерации, характеризующиеся продуктивностью и устойчивостью к пирикуляриозу.

Опубликованы 1 статья в журнале, индексируемый в Scopus и WOS, 1 статья в журнале КОКСОН и выпущена 1 книга, рекомендованная к печати Ученым Советом ИББР.
1.B.N. Usenbekov., S.K. Mukhambetzhanov., D. Mynbayeva., A.K. Amirova., Kh. Berkimbay., A. Ospanova., Ch. Turganova. Rice (Oryza Sativa L.) androgenesis in vitro. Вестник КазНУ. Серия биологическая. №1 (98) 2024. С. 4-11.https://doi.org/10.26577/eb.2024.v98.i1.01
G. Baiseitova, Kh. Berkimbay, D. Mynbayeva, A. Nussupova, A. K. Amirova, B. Usenbekov*, Z. Kulakhmetova, G. Yernazarova, D. Yussayeva, D. Kazkeyev and S. Mukhambetzhanov. Heritability and amylose content in hybrid lines of late-generation
rice with colored pericarp. Brazilian Journal of Biology, 2023, vol. 83. Q2, 59%. e280919 | https://doi.org/10.1590/1519-6984.280919

Предварительные результаты государственного сортоиспытания глютинозного сорта риса с окрашенным перикарпом Алмавита
В 2023 году сорт Алмавита был передан на Госсортоиспытание селекционного достижения на хозяйственную полезность по Кызылординской и Алматинским областям. Казахским Национальным институтом интеллектуальной собственности Министерства Юстиции принята положительное решение для проведения экспертизы селекционного достижения на патентоспособность.
Средняя урожайность сорта риса Алмавита составило 41,67 ц/га, масса 1000 зерен составляет 30-31 г который по классификатору риса ВИРа (1982 г.) относится к среднезерному рису, высота растений среднерослый – около 100 см. Устойчивость к полеганию высокая – 5 баллов.

Таблица 1 – Результаты государственного сортоиспытания сорта Алмавита по Кызылординской области в 2024 г.

Публикации:

1. G.Baiseitova, Kh.Berkimbay, D. Mynbayeva, A. Nussupova, A.K.Amirova, B. Usenbekov, Zh. Kulakhmetova,G.Yernazarova, D. Yussayeva, D. Kazkeyev, S. Mukhambetzhanov. Heritability and amylose content in hybrid lines of late-generation rice with colored pericarp // Brazilian Journal of Biology, 2023, vol. 83, e280919; рр. 1-7, (ISSN 1678-4375). https://doi.org/10.1590/1519-6984.280919 (не вошедший в 2023 году)

2.Беркимбай Х.А., Усенбеков Б.Н., Мухамбетжанов С.К., Мынбаева Д.О., Aмирова A.K., Оспанова A., Турганова Ч. Структура урожайности генотипов риса с окрашенным перикарпом поздних поколений // «Ізденістер, нəтижелер – Исследования, результаты» Казахского национального аграрного исследовательского университета. – 2024. – №1. – С.46-56. https://doi.org/10.37884/1-2024/05 2304-3334
3.Усенбеков Б.Н., Мухамбетжанов С.К., Мынбаева Д.О., Aмирова A.K., Беркімбай Х.Ә., Оспанова A., Турганова Ч. Rice (Oryza sativa l.) androgenesis in vitro. // «Вестник» КазНУ им.аль-Фараби. – 2024. – №1. – С.4-11. https://doi.org/10.26577/eb.2024.v98.i1.01
4.Usenbekov B., Amirova A., Baiseitova G., Mynbayeva D., Berkimbay Kh. Development of colored pericarp rice with different amylose contents for breeding/ «INTERNATIONAL CONFERENCE ON PLANT BIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY» Materials of the international conference. Almaty, 2024. – P. 168.
5.Berkimbay Kh. 1, Usenbekov B.N. 1,2, Amirova A.K. 1,2, Mynbayeva D.O., Mukhametzhanov S., Zhanbyrbaev E. Selection of promising rice lines of the late generation with colored pericarp based on technological grain quality/«INTERNATIONAL CONFERENCE ON PLANT BIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY» Materials of the international conference. Almaty, 2024. – P. 148.
6.Mukhambetzhanov S.K., Usenbekov B.N., Amirova A.K., Mynbayeva D., Berkimbay Kh. Breeding of low-water-requirement rice varieties: relevance for Kazakhstan/ «INTERNATIONAL CONFERENCE ON PLANT BIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY» Materials of the international conference. Almaty, 2024. – P. 102.
Выпущена книга:
1.Усенбеков Б.Н., Сарсенбаев Б.А., Жамбакин К.Ж. и др. Физиолого-биохимические, генетико-селекционные и биотехнологические исследования риса в Казахстане. Алматы: Тоғанай-Т., 2024. – 517 с.

Международное сотрудничество

- ФНЦ риса, г.Краснодар РФ, доктор Зеленский Г.Л., Мухина ж.М., Дубина Е.В.

Подготовка кадров

Диссертация PhD доктора Беркімбай Х.Ә. выполняется в рамках настоящего проекта (Договор №1 от 25.04.2013 г. с Казахским национальным аграрным исследовательским университетом о совместной подготовке бакалавров, магистров и докторов философии).
В диссертационном совете по сельскохозяйственным наукам при Казахском национальном аграрном исследовательском университете 19 декабря 2024 г., пройдет защита диссертации на соискание степени доктора философии (PhD) на тему; «Ақдала алқабы жағдайындағы перикарпы боялған күріш генотиптерінің биологиялық ерекшеліктері» по специальности 6D080100 – Агрономия.
Отечественный научный консультант: Усенбеков Бакдаулет Наубаевич – кандидат биологических наук, ассоцированный профессор, заведующий лаборатории физиологии и биохимии растений Института биологии и биотехнологии растений КН МНВО РК.
Зарубежный научный консультант: Гаркуша Сергей Валентинович – доктор сельскохозяйственных наук, профессор, директор Федерально-научного центра риса. г.Краснодар, пос.Белозерный, Российская Федерация.