Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР 23487849
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР 23487849 «Молекулярно-генетический и морфо-физиологический анализ признака растрескиваемости бобов сои: использование ДНК-микрочипов и разработка SNP маркеров для селекции устойчивых форм».
Руководитель проекта Дидоренко С.В.
В реализации исследований по проекту задействованы: руководитель проекта Дидоренко С.В., канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник Булатова К.М. д-р биол. наук, старший научный сотрудник, докторант в Казахском национальном университете имени Аль-Фараби, Мазкират Ш., научный сотрудник, магистр по специальности – «Биология», Бабисекова Д.И., младшие научные сотрудники Альдеков А.Н., Далыбаева А.М., старший лаборант, магистр по специальности «Агрономия» Тукенов А.Е., лаборант Уразбекова И.М.
Цель проекта:
Изучить фундаментальные биологические основы признака растрескиваемости бобов — молекулярно-генетические, биохимические и морфо-физиологические — для их дальнейшего использования в селекции сои.
Задачи проекта:
- Из имеющейся генетической коллекции образцов и гибридов сои выделить наиболее контрастные формы по признаку растрескиваемости бобов для дальнейшего изучения.
- Посев и выращивание образцов растений сои. Фенотипические наблюдения за развитием растений в полевых условиях, уборка и послеуборочный анализ признаков растений, анализ растительного материала в лаборатории.
- Провести биохимический анализ основных компонентов, влияющих на формирование и проявление признака растрескивания бобов – оводненность тканей растений, активность ферментов и концентрация пигментов, полифенолов.
- Провести полногеномный анализ генотипов сои на микрочипе ‘500K DArTseq’ с помощью 500 тыс. молекулярных маркеров DArT.
Результаты исследований:
Для скрининга целевых признаков, сопряженных с устойчивостью образцов сои (морфологические, морфо-физиологические и биохимические) на опытном стационаре отдела масличных культур ТОО «КазНИИЗиР» проведен посев коллекционных, сортовых, селекционных образцов, представленных генотипами с разным уровнем устойчивости к растрескиванию и осыпанию семян по проявлению в полевых условиях.
Для разработки молекулярных маркеров устойчивости сои к растрескиванию бобов проведено фенотипирование более 100 коллекционных, сортовых образцов и селекционных линий сои по признакам:
— морфологическим: размеры, окраска бобов, цвет семян, рубчика семени;
— морфо-физиологическим: содержание фотосинтетических пигментов, относительное содержание воды в частях растений;
— биохимическим: активность ферментов (полигалактуроназы и целлюлазы), содержание полифенолов;
Установлено значительное варьирование признаков в зависимости от генотипа и условий онтогенеза.
— Проведено выделение ДНК из молодых листьев и генотипирование образцов на основе DArTseq технологии с помощью 500 тыс. маркеров. Результаты анализа будут использованы для поиска ассоциаций с данными морфологического, морфо-физиологического и биохимического анализа.
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР 23483859
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР 23483859 «Повышение эффективности протокола культуры изолированных микроспор и пыльников in vitro озимой пшеницы для ускорения селекции новых сортов».
Руководитель проекта Абекова А.М
Цель проекта:
Разработка эффективной, широко адаптируемой методики культивирования микроспор и пыльников генотипов озимой пшеницы для использования в практической селекции. Годы реализации – 2024 -2026 гг.
Актуальность:
Пшеница – стратегически значимая, основная зерновая культура Казахстана. Площадь ее возделывания в Казахстане в 2022 году составила 12 810, 5 тыс. га. (https://stat.gov.kz). Стабильное увеличение производства зерна пшеницы является одним из важных направлений для обеспечения продовольственной безопасности. Зерно пшеницы идет на экспорт, широко используется для продовольственных, кормовых и технических целей. Большая вовлечённость этой культуры в производственный процесс и обширные площади посевов формирует основные задачи её селекции, которыми являются создание высокопродуктивных, с высокими показателями качества зерна и устойчивых к неблагоприятным факторам среды озимых и яровых сортов для различных почвенно-климатических зон Казахстана.
Создание нового сорта на основе классических методов селекции занимает 10-14 лет. Использование в селекции методов получения удвоенных гаплоидов позволяет достичь гомозиготности в одном поколении и следовательно, сэкономить несколько поколений времени в селекции новых сортов (Yan G. et al., 2017). Генетическая однородность сорта является необходимым требованием для регистрации новых сортов во многих странах мира. В связи с тем, что Казахстан является членом всемирной торговой организации (ВТО) и находится в преддверии вступления в члены UPOV (Union Internationale pour la protection des obtentions vegetales – Международный союз по охране новых сортов растений), необходимо усиление исследований по созданию новых сортов, соответствующих требованиям отличимости, однородности и стабильности. В этой связи высока актуальность применения технологии удвоенных гаплоидов в селекционном процессе для получения выровненных и однородных сортов нового поколения.
Ожидаемые результаты:
По результатам исследований будут опубликованы:
-1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом научном издании, индексируемом в Science Citation Index Expanded и входящем в 1 (первый) или 2 (второй) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 65 (шестидесяти пяти).
— 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКНВО.
Будет опубликована монография в казахстанском издательстве по методам ускорения селекции пшеницы и тритикале с использованием DH-технологии.
По результатам проекта будет разработана эффективная, широко адаптируемая методология культивирования микроспор генотипов озимой пшеницы для использования в практической селекции. Будет подана заявка на изобретение в казахстанское патентное бюро, которая войдет в базу Derwent Innovations Index (Web of Science, Clarivate Analytics).
Будут созданы гибридные популяции на основе скрещивания родительских форм, отзывчивых на андрогенез генотипов, для достижения успеха в DH-технологии.
Полученные результаты за 2024 год:
Проведен скрининг 35 сортов озимой пшеницы казахстанской и мировой селекции для поиска отзывчивых на андрогенез генотипов. Оценка эмбриогенеза 35 сортов озимой пшеницы с использованием двух методов андрогенеза (культура изолированных микроспор и культура пыльников) показала, что уровень образования андрогенных структур колебался в пределах 3,0-17,2 АС/чашка Петри. 18 генотипов не реагировали на индукцию андрогенеза (0 АС/чашка Петри) на всех трех питательных средах (W14, C17, mMS).
Выделены 3 генотипа озимой пшеницы, у которых зафиксирована более высокая частота формирования эмбриоструктур из микроспор: Мереке 70, Арап улучшенный, Фараби. Регенерация зеленых растений из андрогенных структур изученных генотипов озимой пшеницы составила 23,4%. Анализ плоидности показал, что в опыте зафиксировано 19 растений (28,35 %), у которых произошло спонтанное удвоение. Подобраны 3 модельных генотипа озимой пшеницы, которые будут использованы в дальнейших исследованиях.
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР19677163
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР 19677163 «Разработка SNP-маркеров по признаку засухоустойчивости на основе полногеномного анализа ассоциаций (GWAS) для применения в маркер-опосредованной селекции сои (Glycine max L.)».
Руководитель проекта Ержебаева Р. С.
Цель проекта:
Создание набора информативных SNP-маркеров, сцепленных с признаком засухоустойчивости для использования в маркер-опосредованной селекции сои (Glycine max L.) на основе полногеномного анализа ассоциаций (GWAS). Годы реализации – 2023 -2025 гг.
Актуальность:
В Казахстане соя (Glycine max (L.) Merrill) является одним из важных бобовых и масличных культур. Сою возделывают в основном на орошаемых полях Алматинской (24,3 тыс. га) и Жетысуской (74,5 тыс. га) областях. Основным фактором, снижающим урожайность и рентабельность данной культуры, является дефицит воды для орошения, частые засухи и уховеи. Селекция сои на устойчивость к дефициту влаги в настоящее время ограничена отбором по фенотипическим признакам. Для стабильного увеличения производства сои, являющейся важной культурой для продовольственной безопасности, как в мире так и в РК, требуется внедрение современных знаний и технологий в практическую селекцию и повышение ее эффективности по отбору форм, устойчивых к дефициту орошения.
Настоящий проект направлен на использование многолетних данных фенотипирования и современной технологии полногеномного анализа ассоциаций (GWAS) для разработки новых информативных ДНК-маркеров, сцепленных с признаком засухоустойчивости. В рамках проекта планируется апробация разработанных маркеров для маркер-опосредованной селекции сои в целях повышения качества и эффективности селекции сои на засухоустойчивость. Внедрение новых и надежных SNP-маркеров в практическую селекцию позволит усилить селекционные программы по созданию отечественных уникальных сортов, устойчивых к дефициту влаги и поможет преодолеть неблагоприятные воздействия засухи в регионе.
Ожидаемые результаты:
По результатам исследований будут опубликованы:
-2 (две) статьи и (или) обзора в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в 1 (первый) и (или) 2 (второй) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 65 (шестидесяти пяти).
— 1 (одна) статья или обзор в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО.
На основе полногеномного анализа ассоциаций (GWAS) для применения в маркер-опосредованной селекции сои (Glycine max L.)будут разработаны высокотехнологичные SNP-маркеры, связанные с признаком засухоустойчивости, урожайности семян при засухе.
С использованием разработанных маркеров будет проведено SNP-генотипирование сортов коллекции и изучаемых селекционных линий. С помощью MAS будут выделены ценные генотипы в потомствах расщепляющихся гибридных популяций, а также среди линий поздних поколений селекционных питомников.
На основании многолетнего испытания сортов мировой коллекции и коллекции отечественных сортов (6 лет), в условиях юго-востока соина двух контрастных фонах (орошение и без орошения) будут выделены и рекомендованы засухоустойчивые сорта сои для фермеров.
По итогам реализации проекта будет проведена работа по подготовке 1 (одного) доктора философии (PhD) или доктора по профилю.
Полученные результаты:
В период 2023-2024 гг. в полевых условиях на искусственно созданном участке засухи и орошения проведено испытание и фенотипическое изучение по признакам продуктивности 217 образцов сои, из них 188 образцов коллекции и 23 гибридных популяций сои.
Проведено SNP-генотипирование 188 коллекционных образцов сои и 94 индивидуальных растений трех специально созданных гибридных популяций по 50.000 DArT и SNP-маркерам по технологии Illumina Hiseq2500/Novaseq6000, Soybean DArTseq (1.0) (Diversity Arrays Technology Pty Ltd Канберра, Австралия).
Выполнен анализ полногеномных ассоциаций (GWAS) с использованием фенотипических данных 188 образцов, выращенных на двух контрастных фонах (орошение, засуха) в условиях 2023 года и данных их генотипирования. В опытах на орошении выявлено 89 МТА, из них 19 МТА выявлены для признака — высота растений, для урожайности — 11, NDVI – 37, высоты прикрепления нижних бобов — 11, массы 1000 зерен — 7, количества боковых ветвей -4. 54 значимых МТА были обнаружены в условиях засухи. МТА выявлены для признака высота растений — 5, высота прикрепления нижних бобов – 7, количество боковых ветвей – 10, количество продуктивных узлов — 6, масса зерна с растения – 8, NDVI – 16, урожайность -2.
В 2024 году выполнен анализ ‘BSA (Bulk segregant analysis) – IS (Individual selection) –GWAS с использованием фенотипических данных трех специально созданных гибридных популяций. Идентифицировано 19 стабильных QTL. По предварительным результатам анализа выделены 2 гена-кандидата признака засухоустойчивости в условиях юго-востока РК: DArT clone 14967981 — Glyma.08G324300, DArT clone 14977304 — Glyma.12G188100 (Protein kinase).
Опубликована одна статья в журнале Agriculture входящий в 1 (первый) квартиль базы Scopus и имеющий процентиль по CiteScore -76%
Получен патент №1125 на селекционное достижение – засухоустойчивый сорт сои «Северное сияние», переданный по результатам предыдущего проекта по изучению засухоустойчивости сои (научный задел).
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР 19676041
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР 19676041 «Сохранение генетических ресурсов кормовых растений на основе экспедиционных сборов из дикой флоры Казахстана» за 2024 год.
Руководитель проекта Абаев С. С
Цель проекта:
Сбор дикорастущих экотипов кормовых трав по природным ландшафтам Казахстана, для сохранения и использования их в селекционных программах как носителей зародышевой плазмы адаптивности.
Задачи проекта:
- В полевых условиях будет заложен интродуционный питомник, включающий 75 образцов кормовых растений, собранных в рамках экспедиции 2023 года. В ходе работы будут проводиться фенологические наблюдения, с акцентом на изучение морфологии, биологии роста и развития как надземной, так и подземной части растений. Также будет осуществляться выделение наиболее перспективных видов и экотипов для дальнейших исследований и работы.
- В процессе подготовки экспедиции будет составлен детализированный план, включающий уточнение маршрутов обследования и подготовку необходимого инструментария и материалов для сбора данных.
- В ходе экспедиции, проведенной по территории Алматинской, Жамбылской и Туркестанской областей, было собрано не менее 50 образцов различных видов кормовых растений. В процессе сбора была проведена оценка экологических условий их произрастания в растительных сообществах, включая координаты мест произрастания, описание растительного сообщества, характеристики почвы, увлажненности, рельефа местности и другие важные параметры.
- Для каждого из 50 собранных образцов была проведена детальная характеристика, включающая определение видовой принадлежности, уровня твердокаменности и жизнеспособности.
- Все собранные образцы были подвергнуты вакуумному пакетированию и переданы на долгосрочное хранение в генетическое хранилище для сохранения и дальнейшего использования.
- В результате работы были опубликованы две статьи в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по Cite Score в базе Scopus не менее 50.
В ходе экспедиции был проведен сбор дикорастущих образцов кормовых трав из различных природных ландшафтов Алматинской, Жамбылской и Туркестанской областей, с оценкой экологических условий их произрастания в растительных сообществах. Для каждого из видов кормовых растений, произрастающих в обследуемых районах, была дана экологическая оценка, учитывающая оптимальные параметры их условий произрастания: координаты мест произрастания, растительное сообщество, почва, увлажненность, рельеф местности, фитоценоз и другие важные показатели.
Общий объем сбора составил 58 образцов, среди которых представлены растения, характерные для горных и предгорных экосистем с уровнем осадков более 380 мм в год. Мезофильные виды кормовых растений составляют основную часть сбора: люцерна (20 образцов), донник (5), кострец безостый (3), изень (9), терескен (5), пырей (4). Также были собраны ксерофитные и аридные солеустойчивые виды, характерные для степных и полупустынных экосистем с уровнем осадков 100-300 мм в год: житняк (4 образца), комфоросмы (2), типчак (4), жузгун (2) и другие.
Все маршруты и точки сбора были точно зафиксированы с использованием GPS, что позволит в будущем продолжить исследование и мониторинг собранных образцов.
В ходе исследований была выявлена зависимость распространения различных видов кормовых растений от их местообитаний, что позволило определить, какие растительные сообщества наиболее благоприятны для их произрастания. Для этого использовались соответствующие литературные данные, а также собранные на месте наблюдения. На основе этих данных были намечены вероятные маршруты предстоящих обследований. Работа носит описательный характер, с детальной характеристикой каждого образца и места его сбора: координат, типа почвы, климатических условий, рельефа, растительных ассоциаций и уровня увлажненности.
Среди собранных 58 образцов кормовых трав были тщательно описаны такие виды, как люцерна, житняк, донник, кострец безостый, изень, терескен, пырей, типчак, комфоросма, жузгун и другие. Все собранные образцы были подвергнуты целому ряду подготовительных процедур: обмолоту, очистке, сушке, сортировке, а также проведен подсчет и взвешивание семян.
50 образцов были помещены на долгосрочное хранение в генетическое хранилище ТОО «КазНИИЗиР», а оставшиеся 8 образцов ксерофитных аридных растений были высажены в интродукционном питомнике с подзимним посевом. Все семена, относящиеся к 50 образцам, были вакуумно упакованы и переданы на долгосрочное хранение в лабораторию генофонда полевых культур.
В 2023 году был заложен интродукционный питомник из 75 образцов, собранных в рамках экспедиции. Среди них — такие виды, как люцерна, эспарцет, житняк, солодка, верблюжья колючка, пырей, кострец безостый и другие. В марте и апреле текущего года на территории ТОО «КазНИИЗиР» был проведен комплекс работ по улучшению приусадебного участка: завоз почвы, выкорчевка дикорастущих кустарников, планировка участка для закладки питомника, а также установка ограждения на территории площадью 0,2 га. Все агротехнические мероприятия по подготовке почвы были выполнены в полном объеме.
В течение вегетационного периода проводились фенологические наблюдения за ростом и развитием растений. Зафиксированы ключевые даты: начало и полные всходы (с 3 по 10 мая), фазы ветвления и бутонизации (с 15 по 30 июня). Средняя высота растений варьировалась в пределах 50-70 см у бобовых трав, 30-42 см у злаковых и 18-28 см у аридных растений. В результате работы в этом году были собраны семена эспарцета (21 грамм), люцерны (12 грамм), донника (9 грамм), житняка (6 грамм). Также были выделены наиболее перспективные экотипы, среди которых — 2 образца желтоцветковой люцерны, 4 образца синецветковой люцерны, 2 образца эспарцета, 3 образца донника, которые будут изучены в рамках селекционного процесса.
В этом году были подготовлены и отправлены на рецензию две статьи, посвященные генетическим ресурсам кормовых растений. Одна из них посвящена бобовым травам, другая — злаковым. Эти статьи были приняты к печати рецензируемыми научными журналами, индексируемыми в Science Citation Index Expanded базы Web of Science, а также имеющими процентиль по Cite Score в базе Scopus не менее 50. Мы получили подтверждения от редакций Канадского и Пакистанского журналов о принятии публикаций, которые будут опубликованы в первом квартале 2025 года.
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР19679671
Отчет о выполнении грантового проекта за 20024 г. ИРН АР19679671 «Изучение физиологических механизмов жаро- и засухоустойчивости озимой пшеницы в условиях Казахстана».
Руководитель проекта Урозалиев Р.А
Цель проекта:
Отбор конкурентоспособных сортов и линий озимой пшеницы с высокой жаро- и засухоустойчивостью в условиях юга и юго-востока Казахстана с использованием селекционных и генетических методов.
Объект исследования: Сорта и линии озимой мягкой пшеницы
Задачи проекта:
1. Определение основных физиологических механизмов жаро- и засухоустойчивости у современных сортов озимой пшеницы.
2. Оценка сортов озимой пшеницы отечественной и зарубежной селекции по устойчивости к атмосферной и почвенной засухе.
3. Изучение устойчивости к болезням среди сортов озимой пшеницы с высокой засухоустойчивостью.
4. Создание и изучение засухоустойчивых линий озимой пшеницы методом «челночной селекции».
5. Выделение сортов и линии озимой пшеницы, сочетающих высокую жаро- и засухоустойчивость с показателями продуктивности и качества зерна.
Отобранные сорта и образцы будут использованы в качестве исходного материала для создания новых жаро- и засухоустойчивых сортов озимой пшеницы, также будет основой для формирования признаковой коллекции генофонда с устойчивостью к засухе.
Публикация результатов исследований:
Результаты полученных данных будут опубликованы в 2 (двух) статьях в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35.
Также будет опубликована не менее 1 (одной) статьи в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО.
Актуальность проблемы.
Засухоустойчивость растений – сложный признак, зависящий исходного материала сортов от слаженности физиологических и биохимических процессов, отражающий свойство генотипа формировать высокую продуктивность в условиях недостатка влаги. На озимой пшенице она может быть обусловлена более мощной корневой системой, особенностью накопления и аттракции ассимилянтов, скоростью прохождения фаз онтогенеза, экономному расходованию влаги растением и др. (Третьяков, 1982; Жученко А.А., 2004; Хоменко, Сандецкая, 2018; Кравченко и др., 2018).
Сильные засухи охватывают очень большие территории. Так, из-за аномальной жары и засухи наблюдавшейся в 2010 году, пострадали 42 субъекта России, где вводился режим чрезвычайной ситуации. Гибель сельскохозяйственных культур произошла на площади более 1 млн. 300 тыс.га, что составляет около 30% от площади посевов (Фролов, Страшная, 2011; Сухоруков, Сухоруков, 2014; Манукян и др., 2019). Дефицит почвенной влаги является ограничением для урожайности пшеницы и в развитых странах. В Небраске (США) примерно 92% посевных площадей озимой пшеницы находится в засушливых районах и устойчивость к засухе является основной проблемой в штате (Bin Abdul, Sumardi, 2012).
Таким образом, засухоустойчивость пшеницы является глобальной проблемой и, несмотря на определенные успехи, изучение отдельных механизмов засухоустойчивости озимой пшеницы, выявление генотипов, обладающих признаками засухоустойчивости, а также изучению их болезнеустойчивости, продуктивности и качества зерна представляет большую актуальность для Казахстана.
Полученные результаты на 2024год:
Новизна нашего проекта заключается в сочетании физиологических и биохимических методов изучения озимой пшеницы по засухоустойчивости в условиях юга и юго-востока Казахстана. В засушливых условиях Карой (жесткая богара) урожайность зерна варьировалась от 7,7 ц/га (Стекловидная-24) до 9,8 ц/га (Тәлімі-80). На орошении из изучаемых сортов озимой пшеницы наибольший урожай показал Егемен-20 – 50,1 ц/га. Масса 1000 зерен составила от 38,3 г. (Момышұлы) до 44,9 г. (Вавилов). Проведен биохимический анализ 75 образцов озимой мягкой пшеницы на жаро- и засухоустойчивость в лабораторных условиях. Водоудерживающая способность у всех образцов была достаточно высокой, тем не менее ряд сортов: Фараби, Кызыл бидай, Егемен 20, Дулати, а также номера: 20389-1, 20389, 19357 характеризовались незначительным снижением относительного содержания воды под воздействием стресса. Проведено скрещивание с участием засухоустойчивых сортов и современных высокоурожайных сортов озимой пшеницы и изучена гибридная популяция методом «челночной селекции» (50 гибридных популяций). В текущем году среди жаро- и засухоустойчивых генотипов выделены сорта и линии озимой пшеницы с высокими показателями продуктивности и качества зерна – 10 сортов и линий озимой пшеницы.
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН AP19675598
Отчет о выполнении грантового проекта за 20024 г. ИРН AP19675598 «Селекция высокобелковых и засухоустойчивых кормовых культур для неполивных и богарных регионов Казахстана».
Руководитель проекта Сайкенова А.Ж.
Цель проекта:
Создание новых высокобелковых и засухоустойчивых сортов кормовых культур и их внедрение в производство.
Задачи проекта:
1. Селекция высокобелковых и засухоустойчивых культур кормового направления;
2. Продуктивность и кормовые достоинства высокобелковых и засухоустойчивых культур;
3. Экологическое испытание новых сортов высокобелковых и засухоустойчивых культур;
4. Разработка сортовой технологии новых сортов кормовых культур;
5. Первичное семеноводство новых сортов кормовых культур.
Результаты:
Изучены селекционные материалы люпина – 17, нута -265, суданской травы -34 линии и номеров кормовых культур. В КП люпина были выделены следующие номера по урожайности: Д-100, СН17-14, с урожайностью от 7,9 до 10,5 ц/га, урожайность превышает стандарт 1642 на 3,1-4,7 ц/га соответственно. В КСИ по урожайности выделен номер Д-25 -12,5 ц/га, что на 2,1 ц/га превышает урожайность стандарта Ст. 1642 (10,4 ц/га). По результатам изучения номеров нута в контрольном питомнике по урожайности выделились следующие номера: 12203, F10-1c, F10-228, F10-296c, F06-76, которые достоверно превысили по урожайности стандарт (Камила 1255) на 1,1- 3,6 ц/га. В КСИ выделены: 3 перспективных номеров нута F99-55, F97-50c, F97-147, которые достоверно превосходят по урожайности стандарт Камила 1255 на 1,2-2,3 ц/га. По урожайности в конкурсном питомнике суданской травы выделены перспективные номера Киз 4 и Киз 25 с урожайностью, соответственно, 28,1 ц/га и 26,7 ц/га против 22,5 ц/га на контроле. В 3-х НИУ (ТОО УСХОС, ТОО Карабалыкской СХОС, ТОО Восточно-Казахстанской СХОС) проводились ЭСИ зернобобовых и сорговых культур. Разработаны 5 сортовых технологий возделывания зернобобовых (люпин-1, нут-2) и сорговых культур (суданская трава-2). По первичному семеноводству получено по люпину с П 1 – 0,08 ц, по нуту с П 1 – 0,095 ц. По суданской траве получено 480 кг семян.
Посев
Суданская трава
Нут
Люпин
Опубликована 1 статья в отечественных научных изданиях, рекомендованных Комитетом по обеспечению качества в сфере науки и высшего образования Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан: Байтаракова К.Ж., Кудайбергенов М.С., Сайкенова А.Ж., Қанатқызы М., Башабаева Б.М., Мереева Т.Д., Баядилова Г.О. Урожайность и качество сортообразцов нута в условиях юго-востока Казахстана // Ізденістер, нәтижелер-Исследования, результаты. -2024. — №02-1 (special). — С.25-34.
Выпущена монография: «Зернобобовые культуры в Казахстане» авторы: Кудайбергенов М.С., Сайкенова А.Ж., Байтаракова К.Ж., Қанатқызы М.
В монографии обобщены материалы по селекции зернобобовых культур (горох, чечевица, нут, фасоль, люпин) в различных почвенно-климатических условиях Казахстана. Данный материал содержит происхождение, распространение и значение культур, их ботанические, морфологические особенности, генетика, селекция. Приведены районированные и перспективные новые сорта зернобобовых культур, их технология возделывания, а также сортовая технология и семеноводство.
Монография может широко использоваться студентами, магистрантами, докторантами, а также специалистами сельского хозяйства для использования при выращивании зернобобовых культур.
Подготовлена и принята к публикации 1 статья в базе Scopus в журнале SABRAO Journal of Breeding and Genetics: Development of sudanese grass cultivars with cultivation technology for seed purpose, авторы: M.S. Kudaibergenov, A.Sh. Omarova, N.E. Akhmetova, A.A. Omarova, E.E. Abishev, E.E. Ermakhanov, G.S.Saken
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН AP 23486266
ГФ МНВО РК ИРН AP 23486266 «Разработать эффективные приемы применения традиционных и инновационных удобрений для льна масличного в условиях богары на юго-востоке Казахстана»
Руководитель проекта Малимбаева А.Д.
Цель проекта:
Повышение продуктивности для льна масличного путем разработки эффективных приемов применения традиционных и инновационных удобрений в условиях богары.
Задачи проекта:
— установить влияние удобрений на агрохимические свойства и питательный режим светло-каштановой почвы под посевами льна масличного в ответственные фазы роста и развития культуры;
— определить химический состав растений льна масличного в зависимости от применения различных видов и форм традиционных и инновационных удобрений, способов их применения;
— определить вынос основных питательных элементов питания и затраты на создание 1 т семян льна масличного при применении удобрений;
— изучить влияние способов применения различных видов и форм удобрений на урожайность семян и качество маслосемян льна масличного;
— провести оценку экономической эффективности традиционных и новых удобрений, использованных на посевах льна масличного.
Полученные результаты за 2024 г:
- Проведена планировка опытного участка, опытное поле разделены на делянки, внесены удобрения в почву, произведен посев. Проведены наблюдения и учеты на посевах льна масличного. Наибольшее количество растений отмечалось при применении 3-х и 4-х листовых обработок баковой смесью с макро и микроэлементами и 3-х листовых обработок NPK с МЭ (марки: 13-40-13; 12-12-36) и 4-х листовых обработок NPK с МЭ (марки:13-40-13; 12-12-36; 3-11-38) на фоне минеральных удобрений и предпосевной обработки семян биоудобрением Терра Сорб Комплекс по 72 шт./м2
2. На основе проведения лабораторно-химических анализов установлено влияние удобрений на агрохимические свойства и питательный режим светло-каштановой почвы под посевами льна масличного в ответственные фазы роста и развития культуры. Подготовлены традиционные и инновационные удобрения для листовой подкормки, рассчитаны их концентрации и сроки листовых обработок. В ответственные периоды органогенеза растений льна масличного проведены некорневые обработки различными видами традиционных и инновационных удобрений на посевах льна масличного. Результаты исследований показали, что наибольшее исходное количество общего гумуса в почве отмечалось в варианте с применением 4-х листовых обработок с макро+мэ+биоудобрение 1,86% и самое низкое на контрольном и фоновом вариантах по 1,52%. Содержание лабильного гумуса в почве изменялось от 1730 мг/кг в начале вегетации льна масличного до 1120 мг/кг к уборке урожая. Количество нитратного азота, подвижного фосфора, обменного калия к концу вегетации льна масличного в вариантах удобрений оставалось больше по сравнению с контролем соответственно на 3-13 мг/кг, 7-15 мг/кг, 30-68 мг/кг.
3. Проведен учет урожайности маслосемян льна масличного по всем делянках опыта с применением различных видов традиционных и инновационных удобрений с целью установления действия агротехнических приемов на урожайность культуры. На основе проведения лабораторных исследований растительных образцов определено содержание элементов питания в семенах и вегетативной массе льна масличного, подсчитан их вынос с урожаем и баланс в почве. Лабораторный анализ свидетельствует, что в семенах льна масличного содержится азота в пределах 2,16-3,12%, фосфора — 0,20-0,60% и калия – 0,15-0,17. Наибольшая урожайность семян льна масличного получена при применении 4-х листовых обработок баковой смесью с макроэлементами и микроэлементов, 4-х листовых обработок NPK с МЭ (марки: 40-13-40; 12-12-36; 3-11-38), 3-х листовых обработок в сочетании макроэлементов с микроэлементами и с биоудобрением Терра Сорб Комплекс и 4-х листовых обработок NPK с микроэлементами и с данным биоудобрением в период вегетации льна масличного на фоне минеральных удобрений и предпосевной обработки семян указанным биоудобрением по 0,89 т/га, что превышало контроль (без удобрений) на 0,17 т/га.
4. Проведен анализ структуры урожая, выполнены лабораторные анализы на качество семян и на агрохимические свойства почвы. Подсчитана экономическая эффективность применения традиционных и новых удобрений при возделывании льна масличного. Подготовлена научная статья для отечественной конференции. Составлен аннотационный годовой отчет. Наибольшая масса 1000 семян наблюдалось при применении 3-х и 4-х листовых обработок баковой смесью с макро и микроэлементами и 3-х листовых обработок NPK с МЭ (марки: 13-40-13; 12-12-36) и 4-х листовых обработок NPK с МЭ (марки: 13-40-13; 12-12-36; 3-11-38) на фоне минеральных удобрений и предпосевной обработки семян биоудобрением Терра Сорб Комплекс по 7,2 г.
5. Максимальные содержания жира в семенах наблюдалось при 3-х листовых обработках NPK с МЭ (марки: 40-13-40; 12-12-36) и 4-х листовых обработках NPK с МЭ (марки: 40-13-40; 12-12-36; 3-11-38) на фоне минеральных удобрений и предпосевной обработки семян биоудобрением Терра Сорб Комплекс, соответственно 41,5 % и 42,0%.
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР19677043
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН АР19677043 «Отбор генотипов озимой пшеницы с групповой устойчивостью к видам ржавчины» за 2024 год
Руководитель проекта Рсалиев Ш.С., доктор биологических наук, профессор.
Цель проекта:
Отбор генотипов озимой пшеницы с групповой устойчивостью к стеблевой, желтой и листовой ржавчинам с использованием селекционно-генетических и фитопатологических методов.
Задачи проекта:
1. Оценка современных сортов озимой пшеницы отечественной и зарубежной селекции по устойчивости к природной популяции видов ржавчины.
2. Определение вирулентности стеблевой, желтой и листовой ржавчины и изучение их расового состава.
3. Отбор генотипов с устойчивостью к двум-трем видам ржавчины среди коллекционного и селекционного материалов озимой пшеницы.
4. Создание и изучение болезнеустойчивых линий озимой пшеницы методом «челночной селекции».
5. Выделение сортов и образцов озимой пшеницы, сочетающих устойчивость к двум-трем видам ржавчины с показателями продуктивности.
Оценены современные сорта озимой пшеницы отечественной и зарубежной селекции по устойчивости к природной популяции видов ржавчины в условиях КазНИИЗиР (Алматинская область), Красноводопадской СХОС (Туркестанская область) и ТОО «Сыпатай батыр» (Жамбылская область). Использованы сорта отечественной селекции – Алихан, Алмалы, Аманат, Әділет, Богарная 56, Вавилов, Димаш, Дулати, Егемен 20, КИЗ 90, Память 47, Стекловидная 24, а также зарубежные сорта – Ахмат, Безостая 100, Гром, Гурт (Россия), Евклид (Франция), Bardosh, Ok marvarid, Pahlavon, Ezoz, Ilgor, Kayraktosh (Узбекистан), Ajara, Intensivnaya (Кыргызстан) и линии из СИММИТ. Составлен Акт изучения современных сортов озимой пшеницы отечественной и зарубежной селекции по устойчивости к природной популяции видов ржавчины в различных условиях Казахстана (35 сортов озимой пшеницы).
В 2024 году благоприятная погода способствовала развитию желтой (Puccinia striformis), листовой (P. recondita) и стеблевой ржавчины (P. graminis) на восприимчивых сортах озимой пшеницы. Проведено определение расового состава стеблевой, желтой и листовой ржавчины и изучена их вирулентность. В полевых условиях исследованы реакция 34 Sr-линий сорта Marquis, 24 Lr-линий сорта Thatcher и 12 линий сорта Avocet. Линии Sr6, Sr8, Sr9, Sr12, Sr21, Sr22 Sr24, Sr26, Sr31, Lr10, Lr20, Lr23, Lr29, а также Yr5, Yr9, Yr10, Yr15 проявили устойчивость к природной популяции стеблевой, листовой и желтой ржавчины. Составлен Акт изучения вирулентности стеблевой, желтой и листовой ржавчины. С использованием рас желтой ржавчины 31Е158 и 7Е159, листовой ржавчины TGTGT и KHTBS, стеблевой ржавчины QHHSF и THMTF определена расоспецифическая устойчивость сортов и линий озимой пшеницы. Установлено, что сорта и линии Адилет, КИЗ 90, SWW1-904, 18410-1, 20197-17, 20521-1, 21203-11-3, 21730-1, 22180-1, 22353К, 22372К (Казахстан), Ахмат, Безостая 100 (Россия), Euclide (Франция) обладают групповой устойчивостью к расам двух-трех видов ржавчины.
Отобраны сорта и линии озимой пшеницы, обладающие устойчивостью к двум-трем видам ржавчины: Adilet (2041-7), KIZ90 (1127-7), 20197-17, 20403-2, 20521-1, 21144-4-1, 21203-11-3, 22180-1, 22315-1, 22353К, 22372К (Казахстан), Euclide (Франция), Alekseyich, Akhmat, Bezostaya 100 (Россия), Ilgor (Узбекистан). Составлен Акт отбора 16 болезнеустойчивых сортов и образцов озимой пшеницы.
Методом «челночной селекции» с участием ржавчиноустойчивых сортов с современными продуктивными сортами озимой пшеницы получены гибриды F0. Средняя завязываемость гибридных зерен составила 33,4% (10,0 – 77,5%). По всем гибридам получены фертильные семена в пределах 4-31 шт. (среднее значение 15,4 шт.). Общее количество гибридных зерен по 75 гибридным комбинациям составило 1003 шт. зерен, которые вполне достаточно для дальнейшего изучения в следующих гибридных поколениях. Составлен Акт создания и изучения 75 гибридов озимой пшеницы.
Среди ржавчиноустойчивых генотипов выделены сорта и линии озимой пшеницы с высокими показателями продуктивности. У сортов и линии озимой пшеницы определили индекс NDVI, зимостойкость, скороспелость, высота растений, продуктивная кустистость, число зерен в колосе, масса зерен с растения, масса 1000 зерен. Кроме того, у отобранных линий определены показатели качества (Содержание протеина и клейковины, индекс деформации клейковины, седиментация муки). Лучшие линии переданы для использования в селекционном процессе. Составлен акт передачи ценных линий селекционерам.
Информация о выполнении проекта опубликована в Фейсбуке, в группе Агро-Жаршы https://www.facebook.com/groups/586118081747746
Отчет о выполнении грантового проекта ИРН AP 23490632
ГФ МНВО РК ИРН AP 23490632 «Разработать эффективные приемы применения борных и цинковых удобрений для новых гибридов сахарной свеклы на юго-востоке Казахстана» 2024-2026 гг.
Руководитель проекта Хидиров А.Э.
Цель проекта:
Повышение продуктивности новых гибридов сахарной свеклы за счет разработки эффективных приемов применения борных и цинковых удобрений в условиях юго-востока Казахстана.
Задачи проекта:
— установить содержание подвижных форм макро (азот, фосфор, калий) и микроэлементов (бор и цинк) в почве начальные фазы развития и в уборку;
— установить оптимальные приемы внесения цинковых удобрений на формирование ассимиляционной поверхности листьев сахарной свеклы по фазам её развития;
— установить влияние борных и цинковых удобрений на фотосинтетическую активность посевов сахарной свеклы;
— установить чистую продуктивность фотосинтеза, фотосинтетический потенциал (ФП) и его продуктивность;
— установить влияние норм и способы внесения борных и цинковых удобрений на содержание и потребление основных элементов (азот, фосфор, калий) и микроэлементов бора и цинка растениями сахарной свеклы по фазам развития;
— установить вынос основных элементов питания (азот, фосфор, калий) и микроэлементов бора и цинка урожаем сахарной свеклы;
— установить влияние изучаемых систем удобрений на урожайность и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы.
— установить влияние борных и цинковых удобрений на технологические показатели качества свеклы – меллассобразующие вещества (калий, натрий, вредный азот, зола, выход «белого» сахара).
Полученные результаты за 2024 г.
- Было изучено влияния макро и микроудобрений на урожайность и качество сахарной свеклы. Для некорневой подкормки растений сахарной свеклы в ответственные периоды роста и развития растений сахарной свеклы борными и цинковыми удобрениями применялись высококонцентрированные микроудобрения нового поколения: Бортрак 150 (В-11%, N-4,7%+адъюванты) – в дозе 3 л/га и Цинтрак 700 (Zn-40%, N-1%+адъюванты)- в дозе 1л/га. При совместном применении бора и цинка дозы будут уменьшатся в 2 раза.
Были выбраны два отечественных гибрида сахарной свеклы Абулхаир и Болашак. Проведены лабораторные работы по проверки и семенного материала на всхожесть и энергию прорастания семян. Лабораторная энергия прорастания составила 87-89%, всхожесть 93-95%.
- Проведены агротехнические мероприятия по подготовке поля: планировка поля, разбивка опыта на 3 (три) повторности и на 8 (восемь) делянок. Варианты опыта: 1.Контроль, 2.N300P150K300-фон, 3.фон+В5, 4.фон+В10, 5.фон+Zn5, 6.фон+Zn10, 7.фон В+Zn5, 8.фон В+Zn 10. Были внесены основные удобрения в почву: мочевина (N-46%), аммофос (N-12%, P-52%) и сернокислый калий (K-50%) и аммонийная селитра (N-34,4%,) для корневой подкормки сахарной свеклы в течении вегетации 3 раза.
- Были определены агрохимические показатели светло-каштановой почвы опытного участка на содержание подвижных макро и микроэлементов бора и цинка. Установлено: в начальный период (4-8 листьев) содержание макроэлементов в почве в пахотном слое (0-30 см) на контрольном варианте по двум гибридам сахарной свеклы в среднем составила: азота 20,0-22,0, фосфора 22,8-28,8 и калия 288-300 мг/кг почвы, на удобренных вариантах эти показатели повысились и колебались в пределах: азота 34,1-38,0, фосфора 30,7-40,0 и калия 344-428 мг/кг почвы. Содержание бора колебалось в пределах 0,20-0,31 мг/кг, цинка 0,50-0,70 мг/кг почвы. Содержание микроэлементов в светло-каштановой почве не зависило от доз вносимых удобрений в почву и не отличалось на удобренных вариантах и контроле как в начальный период, так и в фазу уборки сахарной свеклы. Так, содержание бора колебалось в пределах 0,20-0,31 мг/кг, цинка 0,50-0,70 мг/кг почвы.
- Была определена ассимиляционная поверхность листьев гибридов сахарной свеклы. Наибольшая величина нарастания сухой биомассы и ассимилирующей поверхности у всех гибридов наблюдалась в период от смыкания листьев в рядках до смыкания листьев в междурядьях. Так, у гибрида Болашак, на контрольном варианте нарастание сухой биомассы по основным фазам развития растений сахарной свеклы составила, ц/га: 4-8 листьев – 0,4; 10-12 листьев – 13,5; смыкание листьев в ряду – 94,5 и междурядьях – 150,0. На применением основного удобрения и внекорневой обработки микроэлементами эти показатели были выше и колебались в пределах: 4-8 листьев – 2,5-2,9; 10-12 листьев – 19,5-23,2; смыкание листьев в ряду – 139,2-140,4 и междурядьях – 191,5-205,2. Площадь листовой поверхности на контроле, тыс.м2/га: 4-8 листьев -1,0; 10-12 листьев – 14,0; смыкание листьев в ряду – 42,7 и междурядьях – 24,3, на вариантах с удобрениями в пределах: 4-8 листьев – 3,0-3,4; 10-12 листьев – 25,5-27,0; смыкание листьев в ряду – 56,7-59,0 и междурядьях – 35,5-38,0.
- Установлено влияние борных и цинковых удобрений на фотосинтетическую активность посевов сахарной свеклы. Коэффициент использования фотосинтетической активной радиации (ФАР), % соответственно: на контрольном варианте 4-8 листьев – 0,02; 10-12 листьев – 0,81; смыкание листьев в ряду – 3,03 и междурядьях – 1,22, на вариантах с удобрениями в пределах: 4-8 листьев – 0,08-0,09; 10-12 листьев – 1,78-1,81; смыкание листьев в ряду – 4,28-4,33 и междурядьях – 1,40-1,45. Эти же показатели у гибрида Абулхаир, также были высокими на вариантах с полным минеральным удобрением и внекорневой обработки вегетирующих растений в определенные фазы роста и развития микроэлементами бора и цинка.
- Определена чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), фотосинтетический потенциал (ФП) и его продуктивность. Данные результатов чистой продуктивности фотосинтеза (г/м2 сутки) гибрида Болашак на контрольном варианте 4-8 листьев — 4,0; 10-12 листьев – 7,0; смыкание листьев в ряду – 5,2 и междурядьях –2,5, на вариантах с удобрениями в пределах: 4-8 листьев – 4,7-4,9; 10-12 листьев – 9,5-10,8; смыкание листьев в ряду – 5,7-5,8 и междурядьях – 2,8-3,0. Фотосинтетический потенциал, млн.м2 сутки/га соответственно: на контрольном варианте 4-8 листьев – 0,04; 10-12 листьев – 0,06; смыкание листьев в ряду – 0,61 и междурядьях – 0,50, на вариантах с удобрениями в пределах: 4-8 листьев – 0,06-0,08; 10-12 листьев – 0,012-0,014; смыкание листьев в ряду – 0,78-0,79 и междурядьях – 0,67-0,69.
- Установлено влияние норм и способов внесения борных и цинковых удобрений на содержание и потребление основных элементов питания, бора и цинка в растениях сахарной свеклы по фазам развитий. Содержания азота, фосфора и калия в первые фазы роста и развития растений гибридов сахарной свеклы (4-8 листьев и 10-12 листьев) на вариантах опыта с применением полного удобрения колебалось в пределах: азота от 3,51 до 4,70%, фосфора от 0,58 до 0,74% и калия от 3,60 до 4,20%. На контроле содержание макроэлементов в листьях сахарной свеклы по гибридам Болашак и Абулхаир составила: 3,40-4,05%, 0,50-0,60% и 3,70-4,50% соответственно. Содержание бора и цинка в начальный период (4-8 и 10-12 листьев) в листьях растений сахарной свеклы у обоих гибридов колебалось в пределах: бора 9,5-23,5 мг/кг, цинка 7,0-25,0 мг/кг. В последующие фазы (смыкание листьев в ряду и междурядьях) содержание микроэлементов увеличивалось и составило по обоим гибридам: бора 15,0-47,0 и цинка 12,0-27,0 мг/кг. На удобренных вариантах (NPK) с листовыми обработками препаратами, содержащих бор (Бортрак 150) и цинк (Цинтрак 700) содержание было выше, чем на варианте без удобрений.
- Определена урожайность и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от влияния борных и цинковых удобрений. Урожайность сахарной свеклы у гибрида Болашак на контроле 450 ц/га, на фоне с NPK возросла до 750 ц/га. На вариантах с применением микроудобрений прибавка урожая корнеплодов составила: при применении бора 37-44 ц/га (12-14,7%); при применении цинка 31-38 ц/га (10-12,7%), а при совместном применении бора и цинка 62-70 ц/га (20,7-23,3%). Сахаристость на контроле 17,2, при применении удобрений она колебалась от 17,5-18,1%. Урожайность сахарной свеклы у гибрида Абулхаир на контроле 410 ц/га, на фоне с NPK возросла до 698 ц/га. На вариантах с применением микроудобрений прибавка урожая корнеплодов составила: при применении бора 44-57 ц/га (15-25%); при применении цинка 56-62 ц/га (19-21,5%), а при совместном применении бора и цинка 50-67 ц/га (17-23,3%). Сахаристость на контроле 17,0, при применении удобрений она колебалась от 17,3-17,9%.
- Технологические качества гибридов сахарной свеклы. Содержание калия и натрия в корнеплодах было по гибридам Болашак и Абулхаир: на контроле калий 5,50 и 4,90, натрий 0,60 и 0,54 ммоль/100 сырой массы; на удобренных вариантах по гибриду Болашак калия от 5,76 до 5,87, натрия 0,72-0,78; по гибриду Абулхаир калий от 5,60 до 5,78 и натрий 0,58 до 0,62 ммоль/100 сырой массы. Содержание α-аминоазота на вариантах с применением удобрений колебалось: по гибриду Болашак 1,32-1,38, по гибриду Абулхаир 1,30-1,38, тогда как на контроле 1,25 и 1,20 ммоль/100 сырой массы соответственно по гибридам. Содержание золы в корнеплодах по гибридам было 0,7%.
- Закуплено оборудование атомно-абсорбционный спектрофотометр SAVANTAA с электротермической ячейкой для определения микроэлементов (бор, цинк и другие микроэлементы) в почве и растениях.
Свежие комментарии