BR22885414.  Руководитель: Кудайбергенов М.С.

BR22885414.  Руководитель: Кудайбергенов М.С.

ПЦФ МСХ РК на 2024 год: «Создание высокопродуктивных сортов зернобобовых культур на основе методов современной биологии, разработка их сортовой технологии и первичного семеноводства».

Целью программы является: Повышение производительности АПК РК за счет создания и ускоренного внедрения высокопродуктивных и устойчивых к стрессовым факторам среды сортов зернобобовых культур нового поколения с использованием мирового генетического разнообразия, методов классической селекции и современных методов биологии.

Задачи исследований:

1) Создание новых высокопродуктивных, устойчивых к стрессовым факторам среды, с хорошим качеством продукции сортов зернобобовых культур с использованием мирового растительного разнообразия и современных методов биологии;

2) Широкое экологическое испытание перспективных номеров и сортов зернобобовых культур в различных регионах Казахстана;

3) Разработка сортовой технологии новых сортов зернобобовых культур, для научного сопровождения при внедрении в сельскохозяйственное производство;

4) Провести исследования по первичному семеноводству новых сортов зернобобовых культур для ускоренного внедрения в сельскохозяйственное производство.

Актуальность: Более 30% населения земного шара страдают от недоедания, что тесно связано с неадекватным потреблением пищи и низким содержанием питательных веществ в продуктах. Зернобобовые культуры является хорошим источником белка (больше, чем зерновые культуры), пищевых волокон, полезных ненасыщенных жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов. 

В связи с этим ведение селекции зернобобовых культур в различных агроэкологических зонах Казахстана и создание новых высокопродуктивных сортов устойчивых к стрессовым факторам среды, с хорошим качеством продукции с привлечением мирового генетического разнообразия, с привлечением новых методов биологии, изучение их сортовой технологии, а также ведение первичного семеноводства созданных сортов является актуальным вопросом.

В мире проводятся сотни научных работ по зернобобовым культурам, активно привлекаются молекулярные технологии, современные геномные инструменты. В ТОО «КазНИИЗиР» в прошлом трехлетнем исследований начаты работы по изучению и выделению из исходного материала засухоустойчивые, устойчивые к стрессовым факторам среды, устойчивые к болезням и вредителям сортообразцы, линии и номера с привлечением смежных дисциплин как биотехнология, физиология, биохимия и генетика. Эти исследования будут продолжены совместно с лабораторией биотехнологии, физиологии, биохимии растений и оценки качества продукции.

В целом учитывая преимущества и недостатки современных сортов зернобобовых культур настало время ориентировать создание новых сортов в связке и соотношением почвенно-климатических условий, которые не стабильны в последнее десятилетии и ставят вопрос об многопрофильного комплексного подхода в создании новых сортов зернобобовых культур.

Полученные результаты на 2024 год: Во всех селекционных питомниках (коллекционный питомник, гибридный питомник, СП1 – СП2, КП, КСИ, ЭСИ) подготовлен и изучен селекционный материал, всего 11740 зернобобовых культур (по нуту – 4787, по гороху — 3879, по чечевице — 1899, по фасоли — 1065, по люпину — 110). В различных почвенно-климатических зонах Казахстана произведена закладка опытов зернобобовых культур.

Гибридизация проведена в объеме 575 комбинаций. Всего опылено 6187 цветков, получено 373 гибридных семян. В конкурсном сортоиспытании изучено 327 номеров по всем зернобобовым культурам, выделены 112 номера. Определены маркерные физиолого-биохимические показатели (уровень осмолитов, активность антиоксидантных ферментов) и выделены 3 холодостойкие образцы фасоли и 5 засухоустойчивые образцы чечевицы.

По результатам изучения 24 образцов родительских форм нута по анатомо-морфологическим маркерам (цвет венчика, цвет и размер семени) и фазы цветения подобраны контрастные пары для скрещиваний. Проведена фитопатологическая оценка зернобобовых культур. Начаты работы по разработке сортовых технологий возделывания зернобобовых культур в различных почвенно-климатических зонах Казахстана. Произведены семена высших репродукций зернобобовых культур всего 50,5 тонны, в том числе: 38,3 тонны нута, 8,0 тонны гороха, 3,0 тонны чечевицы, 1 тонны фасоли, 0,2 тонны люпина. Внедрены новые сорта зернобобовых культур на площади 125 га. Проведены 2 обучающих семинара, 4 «День поля».  Опубликованы 10 статей в рецензируемом научном журнале рекомендованном КОКСОН и 1 статья принята на публикацию в рецензируемых научных изданиях с процентилем 41% в базе Scopus. В рамках программы принимает участие 1 Phd – докторант, 2 магистранта и 2 аспиранта.

Список использованных источников:   1. Дубровский В.И. Зернобобовые культуры: агрономические особенности и технологии выращивания. — Москва, 2018. — 256 с. 2. Ковалев А.Н. Зернобобовые культуры в севооборотах России. — Санкт-Петербург, 2020. — 198 с. 3. Muehlbauer, F.J., & Tullu, A. Chickpea and Lentil: The Importance of these Pulses in Sustainable Agriculture. — Washington, DC: U.S. Department of Agriculture, 2015. — 120 p. 4. Saxena, M.C., & Muir, J.P. Nutritional and Agronomic Benefits of Chickpeas in Crop Rotations. — Journal of Agricultural Science, 2018, Vol. 10, No. 5. — P. 15-30. 5. Wekvert, V. Advances in Chickpea Biotechnology: Enhancing Nutritional Quality and Drought Resistance. Plant Biotechnology Journal, 2023. Vienna University. 6. Донская М.В., & Бобкова С.В. Влияние микробиологических препаратов на биохимические показатели развития растений нута и чины. — Научно-агрономический журнал, 2024, № 1. — С. 30-35. 7. Сулейманова Г.А., Калибаев Б.Б., Айткалиева Г.Ж., Таджибаев Д. Изучение урожайности и устойчивости к болезни аскохитоз образцов нута в условиях Алматинской области. — Ізденістер, нәтижелер – Исследования, результаты, №2 (98), 2023. 8. https://agriecomission.com/news/v-ssha-sozdali-vysokobelkovyi-nut-otkryvaushchii-novuu-eru-alternativ 9. https://stat.gov.kz/ 10. https://www.fao.org/countryprofiles/index/ru/?iso3=KAZ 11. https://cyberleninka.ru/article/n/kultura-chechevitsy-v-mire-i-rossiyskoy federatsii-obzor 12. Kumar, A., Yadav, P., & Ranjan, S. Lentil Breeding: Present State and Future Prospects. International Journal of Environment and Climate Change, March 2022, 12(5), 122-132. 13. Malik, D.P., Devi, M., & Reddy, A.A. Global Status of Lentil Production with Special Reference to India. Indian Journal of Agricultural Sciences, April 2022, 92(4), 474–479. 14. Reda, A. Lentil (Lens culinaris Medikus): Current Status and Future Prospect of Production in Ethiopia. Advances in Plants & Agriculture Research, January 2015. 15. Khan, M.K., Karnpanit, W., & Jayasena, V. Phytochemical Composition and Bioactivities of Lupin: A Review. International Journal of Food Science & Technology, April 2015. 16. Вишнякова М.А., Власова Е.В., Егоров Г.П. Генетические ресурсы узколистного люпина (Lupinus angustifolius L.) и их роль в его одомашнивании и селекции. — Вавиловский журнал генетики и селекции, 2021, 25(6), 620-630. 17. Драгунская М.Г., Савичева И.К., Лещенко П.Ю., Адамков В.Н. Некоторые результаты экологической селекции желтого люпина. — IOP Конференция Серия: Земля и Экологические Науки, 2021, 663, 012019. 18. Kosev, V., & Georgieva, N. Genetic Diversity and Breeding Assessment of White Lupin Varieties. — Journal of Mountain Agriculture on the Balkans, 2023, 26(2), 95-111. 19. Яговенко Г.Л., Лукашевич М.И., Агеева П.А., Новик Н.В.,   Мисникова Н.В. Оценка cовременных сортов люпина, разработанных в Всероссийском научно-исследовательском институте люпина. — IOP Конференция Серия: Земля и Экологические Науки, 2022, 1010, 012096. 20. Sharma, A., Devi, J., Srishti, Dubey, R.K., Prashar, A., Singh, V., & Sharma, A. Advances in Pea Breeding and Genomics: From Traditional Techniques to Modern Approaches. Vegetable Science, 2023, 50(1), 1-10. 21. Котляр И.П., Ушаков В.А., Кайгородова И.М., Пронина Е.П. Селекция гороха овощного на технологичность. — Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений, 2019. 22. Warkentin, T.D., Smýkal, P., Xu, P., & McPhee, K. Editorial: Advances in Pea Breeding and Genomics. Frontiers in Plant Science, 2024, 15:1430421. doi:10.3389/fpls.2024.1430421. 23. Kumar, A., Kishore, C., Bhati, H.P., Singh, S.P., Kushwaha, A., & Suman, A. Advancements in Pigeon Pea Breeding. In: ICAAAS—An Edited Book (Volume 3), 2024. 24.Wohor, O.Z., Rispail, N., Ojiewo, C.O., & Rubiales, D. Pea Breeding for Resistance to Rhizospheric Pathogens. Plants, 2022. 25.Shevchenko, L.M., Vasylenko, A.O., Sichkar, V.I., Vus, N.O., Bezuglyi, I.M., Solomonov, R.V., Shtelma, A.M., & Glyantsev, A.V. Environmental Trial of Pea Breeding Accessions. Plant Breeding and Seed Production, July 2021. 26.Жумабаева Б.А., Айташева З.Г., Лебедева Л.П., Алибекова Д.А., Чунетова Ж.Ж., Шынгыскызы Н. Оценка коллекционных образцов овощной фасоли по хозяйственно-ценным признакам в условиях Алматинской области. — Вестник Карагандинского университета, 2021. 27.Moreira, S.O., Silva, M.G. de M., Rodrigues, R., Viana, A.P., & Pereira, M.G. Breeding Methods and History of Bean Cultivars Released in CBAB — Crop Breeding and Applied Biotechnology. Crop Breeding and Applied Biotechnology, 2010, 10, 345-350. 28.Parker, T.A., Acosta Gallegos, J., & Beaver, J. Genetic Resources and Breeding Priorities in Phaseolus Beans: Vulnerability, Resilience, and Future Challenges. In: Plant Breeding Reviews, Volume 46, First Edition. 2023. 29.Park, H.E., Nebert, L., King, R.M., Busby, P., & Myers, J.R. Influence of Organic Plant Breeding on the Rhizosphere Microbiome of Common Bean (Phaseolus vulgaris L.). Frontiers in Plant Science, 2023. 30.Amsalu, B., Negash, K., Shiferaw, T., & Tumssa, K. Progress of Common Bean Breeding and Genetics Research in Ethiopia. Ethiopian Journal of Crop Science, Special Issue, Vol. 6, No. 3, 2018. 31.Сулейманова Г.А., Калибаев Б.Б., Айткалиева Г.Ж., Таджибаев Д. Изучение урожайности и устойчивости к болезни аскохитоз образцов нута в условиях Алматинской области. — Ізденістер, нәтижелер – Исследования, результаты, №2 (98), 2023. 32.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) – М.: Книга по Требованию, 2012. – 352 с. 33.Вишнякова М.А., Буравцева Т.В., Булынцев С.В. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение // Методические указание по изучению зернобобовых культур. — Санкт-Петербург: ВИР, 2010. — 141 с. 34.Корсаков Н.И., Макашева Р.Х., Адамова О.П. Методика изучения коллекции зернобобовых культур. — Л.: ВИР, 1968. — 175 с. 35.Скокбаева С.О. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. — Алматы, 2002. – 378 с. 36.Дорофеев В.Ф., Лаптев Ю.П., Чекалин Н.М. Цветение, опыление и гибридизация растений. – М.: Агропромиздат, 1990. – 145 с. 37.Вишнякова М.А., Буравцева Т.В., Булынцев С.В. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение // Методические указание по изучению зернобобовых культур. – Санкт-Петербург: ВИР, 2010. — 141 с. 38.Горин А.П., Дунин М.С., Коновалов Ю.Б., Митрофанова К.С., Паушева З.П., Самсонов М.П., Селаври М.К., Уколов А.А. Практикум по селекции и семеноводству полевых культур. – М.: изд. 3-е, перераб. Изд. «Колос», — 1968. — 439 с. 39.Аникеева Н.В. Особенности формирования урожая нута и симбиотическая азотофиксация в зависимости от технологии возделывания на светло-каштановых почвах Волгоградской области: автореф. дис. канд.с.х.наук. – Волгоград, 1992. — 23 с. 40.Caballo, C., Castro, P., Gil, J. et al. STMS (sequence tagged microsatellite site) molecular markers as a valuable tool to confirm controlled crosses in chickpea (Cicer arietinum L.) breeding programs. Euphytica 214, 231 (2018). https://doi.org/10.1007/s10681-018-2314-0 41.Keneni, G., Bekele, E., Imtiaz, M., Dagne, K., Getu, E., & Assefa, F. Genetic diversity and population structure of Ethiopian chickpea (Cicer arietinum L.) germplasm accessions from different geographical origins as revealed by microsatellite markers. Plant Molecular Biology Reporter, 2012. — Vol30, 654-665. DOI 10.1007/s11105-011-0374-6 42.Lichtenzveig, J., Scheuring, C., Dodge, J., Abbo, S., & Zhang, H. B. (2005). Construction of BAC and BIBAC libraries and their applications for generation of SSR markers for genome analysis of chickpea, Cicer arietinum L. Theoretical and Applied Genetics, 110, 492-510. DOI 10.1007/s00122-004-1857-8 43.Kalve S., Tadege M. A comprehensive technique for artificial hybridization in Chickpea (Cicer arietinum) Plant Methods (2017) 13:52  DOI 10.1186/s13007-017-0202-6 44.R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria — 2021.URL https://www.R-project.org/ (Дата обращения 20 октября 2024г.). 45.Stefaniak, T., & McPhee, K. (2017). Comparison of hybridization techniques in chickpea. Crop Science, 57(2), 843-846.  doi: 10.2135/cropsci2016.04.0253 46.Anbessa Y, Warkentin T. On improving crossing success in chickpea. Plant  Breed. 2005;124:608–9.  https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.2005.01157.x 47.Sosnowski J., Truba M.,Photosynthetic activity and chlorophyll pigment concentration in Medicago x varia T. Martyn leaves treated with the Tytanit growth regulator/ Saudi Journal of Biological Sciences.- 2021- V. 28, Issue 7. P. 4039-4045. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.03.073 48.Kiani, S.P.; Maury, P.; Sarrafi, A.; Grieu, P. QTL analysis of chlorophyll fluorescence parameters in sunflower (Helianthus annuus L.) under well-watered and water-stressed conditions. Plant Sci. 2008, 175, 565–573. 49.Ashraf M., Harris P.J.C. Photosynthesis under stressful environments: An overview/ Photosynthetica, 2013.- 51 (2): 163-190. DOI: 10.1007/s11099-013-0021-6 50.Hu F, Zhang Y, Guo J. Effects of drought stress on photosynthetic physiological characteristics, leaf microstructure, and related gene expression of yellow horn. Plant Signal Behav. 2023 Dec 31;18(1):2215025. doi: 10.1080/15592324.2023.2215025. PMID: 37243677; PMCID: PMC10228403. 51.Wellburn A.R. The Spectral Determination of Chlorophylls a and b, as well as Total Carotenoids, Using Various Solvents with Spectrophotometers of Different Resolution // J. of Plant Physiology. – 1994. – V. 144(3). – P. 307-313. 52.Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П., Перуанский Ю.В., Луковникова Г.А., Иконникова М.И. Методы биохимического исследования растений. Л.: Агропромиздат, 1987. 1987. С.41-43. 53.Beauchamp C., Fridovich I. Superoxide dismutase: improved assays and an assay applicable to acrylamide gels // Anal Biochem. – 1971. – V. 44(1). – P. 276-287.       

КазНИИЗиР © 2020 Все права защищены.

Dark Mode
X