Қазақстанда бидай селекциясының тұрақты дамуы

Бидайды жаһандық жеткізудегі соңғы іркілістер оның дамушы және аз дамыған елдер халқының көпшілігі үшін қоректік заттардың негізгі көздерінің бірі екенін, сондай-ақ дамыған мемлекеттердің азық-түлік қауіпсіздігін қамтамасыз етуде шешуші рөл атқаратынын анық көрсетті. Геосаяси тұрақсыздықтан басқа, климаттың жылдам өзгеруі бүкіл әлемде бидай өсіру мен өндірудің тұрақтылығына үлкен қауіп төндіреді. Осыған байланысты Қазақстанды қоса алғанда, әлемдік өндірушілер бидай селекциясы мен өндірісін тұрақты дамытуға берік бейілділігін сақтауға тиіс. Қазақстан үшін бидай ұны ұлттық тағамдардың негізі ғана емес, сонымен қатар маңызды табыс көзі болып табылады. Бұл жағдайда ең қысқа мерзімде өнімділік әлеуеті жоғарылаған және сапалық сипаттамалары жақсартылған бидай сұрыптарын өсірудің шұғыл қажеттілігі туындайды.

Бұл мәселелерді шешудің, әсіресе жаңа сұрыптарды жеделдетіп жасауға қатысты мәселелерді шешудің ең тиімді әдістерінің бірі геномдық селекция және жеделдетілген селекция (Speed Breeding) сияқты өсімдіктерді өсіруде заманауи технологиялық жетістіктерді енгізу. Алайда, Қазақстанда бидай өсіру тәжірибесінде бұл технологиялар өте шектеулі дәрежеде қолданылады. Жоғары білікті мамандардың тапшылығы, қаржыландырудың жеткіліксіздігі және аграрлық секторға жүйелі түрде инвестиция салмау негізгі тежеуші факторлар болып табылады. Тағы бір маңызды кедергі – генетиктер, селекционерлер, фермерлер және мемлекеттік құрылымдар арасындағы өзара әрекеттесудің әлсіздігі.

Жиынтығында бұл шектеулер Қазақстанның селекциялық жүйесінің геномдық-феномдық бағдарланған іріктеуге дәстүрлі тәсілдерден трансформациясын айтарлықтай баяулатады.

Геномдық және жеделдетілген селекцияға деген қажеттіліктің артуын ескере отырып, І. Жансүгіров атындағы Жетісу университетінің Биотехнология және экология ғылыми-зерттеу институтының молекулалық генетика және геномика зертханасы базасында жүзеге асырылатын «Толық генетикалық кодты оқуды, автоматтандырылған фенотиптеуді және қарқынды іріктеуді пайдалана отырып, Орталық Азия бидайының құндылығын арттыру» жобасының мақсаты – Қазақстанда селекциялық тәжірибені нығайту үшін аграрлық ғылымдардың заманауи құралдарын қолдана отырып, экономикалық маңызды белгілермен байланысты геномдық вариацияларды анықтау және пайдалану.

Осы гранттық ғылыми жобаның аясында біздің ғылыми топ Орталық Азияның бидай панелінің генетикалық әртүрлілігін білдіретін коммерциялық бидай сұрыптарының толық генетикалық кодын оқуды (Whole-Genome Sequencing) жүргізеді. Толық генетикалық кодты оқу егжей-тегжейлі нұсқауларға ұқсас өсімдіктің толық генетикалық ақпаратын оқуды білдіреді.

Генетикалық кодты оқу арқылы біз өнімділікке, бейімделуге және күйзеліске төзімділікке байланысты бірегей гендерді анықтай аламыз. Сонымен қатар, бұл бізге бидайдың белгілі бір сұрыптарының эволюция жолымен қалай бірте-бірте дамығанын және жергілікті жағдайларға қалай бейімделгенін түсінуге, сондай-ақ селекциялық бағдарламаларда қолдануға болатын құнды генетикалық белгілерді анықтауға мүмкіндік береді.

Бұл ақпарат генетикалық ресурстарды тиімдірек әрі жауапкершілікпен пайдалануға мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, зерттеу тобы Орталық Азиядағы алғашқы ауқымды жеделдетілген селекция платформасын (Speed Breeding) құрды. Жеделдетілген селекция – бұл өсімдіктердің селекциялық циклін едәуір қысқартуға мүмкіндік беретін озық технология. Жарықтандыруды, температураны және қоршаған ортаның басқа да факторларын қатаң бақылау арқылы Жетісу университетінің ғалымдары өсімдіктердің дамуын жеделдете алады және дәстүрлі селекция әдістеріне тән бір-екі буынның орнына жылына алты буынға дейін алады.

Жеделдетілген селекция бізге бидайдың жаңа түрлерін әлдеқайда қысқа мерзімде сынауға, өнімділік, сапа және күйзеліске төзімділік сияқты маңызды белгілерді зерттеуге көмектеседі. Бұл әдіс арқылы біз бидайдың әртүрлі сұрыптарының пайдалы белгілерін тезірек біріктіріп, селекциялық бағдарламаларда уақыт пен ресурсты үнемдей аламыз.

Қарапайым тілмен айтқанда, Speed Breeding бізге табиғатта болып жатқан процестерді қауіпсіз және бақыланатын әдіспен жеделдетуге көмектеседі.

Жеделдетілген селекция мен толық генетикалық кодты оқуды біріктіру арқылы біз бидай геномын барынша дұрыс түсініп, оны тезірек жақсарта аламыз. Біздің мақсатымыз – селекционерлерге өнімді, төзімді және Орталық Азияның табиғи жағдайына жақсы бейімделген жаңа сұрыптарды жасауға көмектесу. Осы мақсатта біз жергілікті селекциялық станциялармен және Қазақ егіншілік және өсімдік шаруашылығы ғылыми-зерттеу институты, А.И. Бараев атындағы астық шаруашылығы ғылыми-өндірістік орталығы, Өсімдіктер биологиясы және биотехнология институты және т.б. осы сияқты ғылыми-зерттеу мекемелерімен тығыз ынтымақтастықта жұмыс істейміз. Халықаралық деңгейде зертхананың Түркия, Пәкістан, Ұлыбритания және Қытайдағы жетекші мекемелерден серіктестері бар.

Ауыл шаруашылығы дақылдарының жақсартылған сұрыптарын жасау мерзімдерін едәуір қысқартуға бағытталған жеделдетілген селекцияның жаңа геномдық тәсілдері мен технологиялары біздің гранттық жобамыздың Қазақстандағы селекциялық жүйелердің тиімділігін арттыруға және жаңғыртуға қалай қабілетті екендігінің айқын мысалы. Бұл, өз кезегінде, жақын арада өсімдік шаруашылығы саласында оң экономикалық және технологиялық әсерлерге қол жеткізуге ықпал ететін болады. Ұзақ мерзімді перспективада бұл жұмыс азық-түлік қауіпсіздігін, тұрақты ауыл шаруашылығын және болашақ ұрпақ үшін жергілікті генетикалық бидай қорының құнды биоәртүрлілігін қорғауды қолдайды.

Қанат ЕРМЕКБАЕВ,

PhD, І. Жансүгіров атындағы Жетісу университетінің 

Биотехнология және экология ҒЗИ молекулалық

генетика және геномика зертханасының меңгерушісі 

---

АННОТАЦИЯ

Работа, проводимая лабораторией молекулярной генетики и геномики Жетысуского университета, является примером того, как наука может быть применена для решения насущных проблем. Объединяя полногеномное секвенирование и ускоренную селекцию, исследователи открывают новые возможности для создания высокоурожайных, устойчивых к стрессам и адаптированных к местным условиям сортов пшеницы. Сотрудничество с отечественными и международными партнерами усиливает этот эффект, позволяя обмениваться знаниями и ресурсами для достижения общих целей.