91��ý

В Казахском национальном – университете имени аль-Фараби стартовал цикл открытых лекций ведущих ученых страны, приуроченный к Дню науки. В рамках Недели науки, которая проходит с 30 марта по 3 апреля 2026 года, перед профессорско-преподавательским составом, докторантами и студентами выступил видный ученый, кандидат биоло­ги­чес­ких наук, профессор и академик НАН РК при Президента РК Ерлан Кенесбекович ТУРУСПЕКОВ. 
Приглашенного лектора представил слушателям директор Департамента науки Куаныш Тастамбек, отметив заслуги уче­ного. Ерлан Туруспеков является заведующим лабораторией моле­кулярной генетики Института биологии и биотехнологии растений. Он автор более 180 научных трудов и обладатель множества престижных наград, среди которых орден «Құр­мет», госпремия «Лучший научный работник» и международные сти­пендии Фулбрайта (США) и STA (Япония). За плечами уче­ного – разработка и районирование сортов пшеницы («Зарина», «Татьяна»), ячменя («Шахристан») и сои («Зара», «Данелия»), ко­торые уже успешно допущены к использованию в Ка­зах­стане. 

Лекция на тему «Роль гено­ми­ки растений в современной селекции сельскохозяйст­вен­ных культур на примере пше­ни­цы и ячменя или как геном­ные инструменты и технологии трансформируют практичес­кую селекцию» вызвала живой интерес академического сооб­щест­ва. Выбор темы лекции профессор объяснил тем, что она напрямую связана с про­до­вольственной безопас­нос­тью и современными техноло­гия­ми сельского хозяйства.

– В настоящее время нас­тупила эра геномики. И она раз­вивается в сельском хо­зяйст­ве достаточно мощными темпами. Говоря о вызовах в сельском хозяйстве, следует упомянуть, в первую очередь, изменение климата, которое влияет на деградацию почв, а также интенсивность таких не­благоприятных факторов, как засуха, морозы, засоления, – подчеркнул лектор. – В Казах­стане много географических зон, с этим связана специфика выращивания пшеницы и яч­меня. Под каждую зону пре­ду­смо­трена специфическая се­лек­ционная программа. Такие факторы, как рост популяции населения, войны (сегодня это военный конфликт на Ближнем Востоке), оказывают большое давление на сельское хозяйст­во. Поэтому необходимо уде­лить внимание ресурсам, нор­мам и технологиям, которые по­могли бы преодолеть эти проб­лемы. И в качестве клю­че­вого инструмента, позво­ляю­­щего ускорить процесс соз­дания новых сортов, выс­тупает геномика.

В своей лекции ученый под­робно осветил вызовы сель­ского хозяйства, вопросы произ­водства пшеницы и яч­меня в Казахстане, проблемы классической генетики, обос­новал необходимость интег­ра­ции между геномикой и се­лек­цией, уделил внимание мар­керопосредованности селекции и полногеномному ана­лизу ассоциации. По мне­нию профессора, интеграция фундаментальных знаний мо­ле­кулярной генетики в реаль­ный производственный сектор является залогом продо­воль­ст­венной безопасности стра­ны.

Если говорить о пшеницы и яч­меня, конечно, это две глав­ные культуры нашей страны. Мы выращиваем около 13 млн гектар пшеницы и свыше двух млн гектар ячменя. Общая пло­щадь посевных площадей в Казахстане 24 млн гектаров. 80% пшеницы выращиваем на севере и северо-востоке. Еще и есть площади на юго-востоке страны. Здесь мы выращиваем дополнительно озимые пше­ни­цы. С 2010 по 2023 год пло­щади практически не ме­няют­­ся, несмотря на по­литику ди­­вер­сификацию Минис­терст­ва сельского хозяйства нашей страны, площадь стабильно на протяжении нескольких деся­ти­летий. Это говорит о том, что наши фермеры верят в эту культуру, что она прибыльная, дает им преимущества, поэ­тому не хотят свои позиции. Сейчас много выращиваются зернобобовых и технических культур, и тем не менее пло­щади под пшеницами остаются стабильными.

К сожалению, продуктив­ность также остаётся на преж­нем уровне. Мы имеем где-то одну тонну на гектар и это среднепродуктивность, сред­не­урожайность нашей пшени­цы в Казахстане. Если сравнить с другими странами, то самая нижняя линия урожайности у нас. Соседние страны, какие как Китай, Россия и другие страны постепенно увели­чи­вают урожайность. Например, в Новой Зеландии на очень маленькой площади выра­щи­вает 10 тонн на гектар, то есть условие очень хорошее, но зем­ли под пшеницы очень ма­ло. В то же время такие боль­шие гиганты как Китай, Индия, Европейский Союз, Соеди­нен­ные Штаты Америки, Россия имеют очень большие пло­щади, и не отличаются в со­во­купе, что они в основном выра­щи­вают озимую пшеницу. А Казахстан и Австралия, где пло­щадь позволяет, в основ­ном сфокусированы на яровые пшеницы. Сейчас произ­вод­ства пшеницы в Австралии достигла трех тонн на гектар, и понятно, что наши коллеги в Австралии вовсю используют новые современные техно­ло­гии, в том числе геномные тех­нологии, чтобы достичь этих результатов.

Несмотря на такую продук­тив­ность, наш путь к созданию новых сортов имеет богатую историю. В Казахстане рабо­та­ли сотни известных селек­цио­неров, благодаря которым были выведены такие сорта пше­ницы, как «Казахстанский -4», «Казахстанский -126» и дру­гие, которые до сих пор ус­пешно выращиваются. Раз­ра­бот­ка нового сорта — это дли­тельный и дорогостоящий про­цесс, который обычно за­ни­мает около десяти лет. За это время вкладываются зна­чи­тельные средства в полевые исследования, а также тра­тит­ся много времени и усилий коллектива, работающего над созданием сорта.

При анализе характеристик и элементов урожайности мы сталкиваемся с их сложностью, обусловленной генетическим контролем множества генов. Работа в этой области затруд­не­на тем, что учёт одного фактора неизбежно приводит к проявлению других. Это осо­бен­но актуально для ис­сле­дований, связанных с урожай­ностью пшеницы.

Кроме того, на урожайность влияют и внешние факторы, связанные с окружающей сре­дой. В Казахстане, где выра­щи­вание пшеницы и ячменя происходит в условиях крити­чес­кого земледелия, засуха является обычным явлением. Примерно один или два года из трёх характеризуются жар­ким летом, что негативно ска­зывается на растениях. В таких условиях регионы вынуждены адаптироваться, что делает про­цесс сложным и многог­ран­ным.

Для решения этих проблем необходимо использовать сов­ре­менные технологии, в част­ности, генетически геном­ные ме­тоды, которые активно раз­виваются в настоящее вре­мя.

Если говорить о генетике пше­ницы и ячменя, надо по­нять, что ячмень — истинно дип­лоидное растение с 14 хро­мосомами (2n = 14). Его геном имеет размер около 5 Гб и в основном состоит из пов­то­ряю­щихся элементов. Стан­дарт­ный хромосомный набор пшеницы мягкой x = 7; у гек­сап­лоидных разновидностей чис­ло хромосом 6n = 42. И раз­меры генома значительно от­личают­ся. Представьте, геном пшени­цы более, чем в 5 раз пре­вы­шает геном человека. То есть, это очень сложная генетика, это связано с повторяющихся элементов. Большая часть ге­нома многих растений состоит из повторяющихся последова­тель­ностей, что усложняет сбор­ку генома и поиск функ­цио­нальных генов. Очень слож­­ная работа с признаками урожаемости, поскольку за ними стоят многие генов, ко­то­рые должны изучать. В отличие от качественных (один ген), урожайность зависит от сотен генов, каждый из ко­то­рых вносит небольшой вклад. Это описание сложной по­ли­ген­ной системы, где признаки урожайности (количественные признаки) контролируются мно­­жеством генов (локусов), взаимодействующих друг с другом. Изучение осложняется повторяющимися элементами генома. Локус — это фикси­ро­ванное положение гена или мар­кера на хромосоме. Наша главная задача – поймать эти локусы и идентифицировать их, понять как они могут по­мочь нам в контроле генети­чес­ком таких признаков, как ком­поненты урожаемости, ка­чества зерна, устойчивость к стрессовым факторам, таким как засуха или же всяким бо­лез­ням.

В области генетики твёрдой пшеницы мы ведём активную работу. Наши специалисты — селекционеры, занимающиеся классической селекцией. Они изучают фенотип, обращая вни­мание на взаимодействие генотипа и окружающей сре­ды. С развитием геномных и циф­ровых технологий мы на­чинаем применять геномную селекцию. Теперь труд стано­вит­ся более практическим и предсказуемым. Анализируя все данные, мы можем опре­де­лить, какие генотипы будут наиболее эффективны в раз­лич­ных регионах, обеспечивая вы­сокие урожаи лучшего ка­чества.

Рассмотрим первое дело, связанное с материалом, над которым мы трудимся. В этом материале представлены две разные популяции: тренин­го­вая и селекционная. Тре­нин­говая популяция объединяет наибольшее разнообразие по определённому виду и содер­жит наибольшее количество зна­чимых генов, включая их отдельные варианты, что поз­воляет максимально эф­фек­тивно использовать генети­чес­­кое богатство данного ви­­да. Селекционная популяция представляет собой ресурс, который селекционер при­ме­няет в своей работе. Этот ре­сурс используется в конкрет­ных условиях, и в то же время селекционер обязан взаимо­дейст­вовать с мировой кол­лекцией.

Говоря об интеграции, я дол­­жен сказать, что недавно мы основали республиканское общественное обьединение казахстанкого общества гене­ти­ков и селекционеров. Здесь четыре секции – это генетика человека, генетика и селекция животных, генетика и селекция растений, генетика и селекция микроорганизмов. Я пригласил в качества учредителей про­фес­сора Акежанову Айнуру из Назарбаевского университета, профессора Бекманова Ба­кыт­жана из Института генетики и физиологии и Айдына Кы­дыр­манова, он является со­труд­ником НПЦ Института кар­диологии и вирусологии. В прошлом году провели орга­ни­зационную конференцию в университете имени Назар­баева, а в этом году наметили провести первую официальную конференцию в городе Семей. Сейчас мы в Академии Наук создаем флагманскую прог­рамму по генетике и селекции пшеницы, как главная культура нашей страны и здесь одно из главное направление будет по геному.

В заключение хотел бы ска­зать по геномике, конечно, в докладе не мог охватить все нюансы, это невозможно, по­это­му я прошелся по общим направлениям, но надеюсь, что у вас сложилось впечат­ле­ние, что это очень важные, перс­пективные направления, в особенности для нашей стра­ны. Геномика ни в коем случае не заменяет селекцию, наоборот, наши селекционеры должны учитывать новые реалии, и университеты уже должны готовить специалистов с широким диапазоном знания и владением технологии гено­ми­ки, феномики, статистики и многих других параметров, чтобы работать уже на совре­мен­ном уровне, — завершил свое выступление лектор.

В завершение лекции про­фессор Е.К.Туруспеков полно и обстоятельно ответил на все вопросы слушателей. Выступ­ле­ние в библиотеке аль-Фа­ра­би стало важным событием Не­дели науки, направленным на передачу бесценного опыта молодому поколению иссле­до­вателей и укрепление имид­жа казахстанской науки. 

Каиржан

ТУРЕЖАНОВ