CC BY
41тельства разрабатываются новые методы их идентификации в пищевых продуктах.
Список литературы
1. van Meijl H., Shutes L., Valin H., Stehfest E., van Dijk M., et al. 2020. Modelling alternative futures of global food security: Insights from FOODSECURE. Global Food Security. 25:100358
2. Bleotu C., Matei L., Dragu L.D., et al. 2018. Methods for Plant Genetic Modifcation. In: Grume-zescu AM, Holban AM, editors. Genetically Engineered Foods. New York: Academic Press, pp. 385-401
3. Kamle S., Ali Sh. 2013. Genetically modified crops: Detection strategies and biosafety issues. Gene. 522:123-32
4. Fraiture M-A., Herman P., Taverniers I., et al. 2015. Current and New Approaches in GMO Detection: Challenges and Solutions. BioMed Research International. 2015:392872
5. Juturu V.N., Mekala G.K., Kirti P.B. 2014. Current status of tissue culture and genetic transformation research in cotton (Gossypium spp.). Plant Cell Tiss Org Cult. 120:813-39
6. Abdurakhmonov I.Y., et al. 2016. RNA interference for functional genomics and improvement of cotton (Gossypium spp.). Front. Plant Sci.7: 202
7. Kamburova V.S., Salakhutdinov I.B., Sherma-tov Sh.E., Abdurakhmonov I.Y. 2021.Using of Genome Editing Methods in Plant Breeding. In: Abdu-rakhmonov IY, editor. Plant Breeding - Current and Future Views. London: IntechOpen. pp. 319-35
8. Imran M., Butt M., Hannan A., Manzoor A., Qaisar U. 2020. Gene editing: A potential tool to enhance field crop production. International Journal of Biotech Trends and Technology. 10(1):72-82
9. Sauer N.J., Mozoruk J., Miller R.B., Warburg Z.J., et al. 2016. Oligonucleotide-directed mutagenesis for precision gene editing. Plant Biotechnol. J.; 14:496502
10. Mishra R., Joshi R.K., Zhao K. 2020. Base editing in crops: current advances, limitations and future implications. Plant Biotechnology Journal. 18:20-31
11. Li R., et al. 2017. Molecular characterization of genetically-modified crops: Challenges and strategies. Biotechnology Advances. 35: 302-309
12. Iordache F., Maniu H., Curutiu C., et al. 2018. Identifcation of Genetically Modifed Foods. In: Grumezescu AM, Holban AM, editors. Genetically Engineered Foods. New York: Academic Press, p. 369-83.
13. Grohmann L., Keilwagen J., Duensing N., et al. 2019. Detection and Identifcation of Genome Editing in Plants: Challenges and Opportunities. Front. Plant Sci. 10:236.
ПРОБЛЕМЫ ПРОГНОЗА УСПЕШНОСТИ ИНТРОДУКЦИИ РАСТЕНИЙ В УЗБЕКИСТАНЕ
Белолипов И.В.,
Кафедра "Экологическая безопасность сельского хозяйства и ботаника " Ташкентского государственного аграрного университета.
Профессор, доктор биологических наук.
Исламов А.М., Кафедра "Экологическая безопасность сельского хозяйства и ботаника" Ташкентского государственного аграрного университета.
Старший преподаватель Латыпова Э.А.
Кафедра «Биология, биологические технологии и ветеринарно-санитарная экспертиза» Пензенского государственного аграрного университета.
Доцент
PROBLEMS OF FORECASTING THE SUCCESS OF PLANT INTRODUCTION IN UZBEKISTAN
Belolipov I.,
Department of Environmental safety agriculture and botany of the Tashkent State Agrarian University Professor, Doctor of Biological Sciences
Islamow A., Department of Environmental safety agriculture and botany of the Tashkent State Agrarian University
Senior Lecture Latypova E.
Associate Professor of the Department of Biology, Biological Technologies and veterinary and sanitary examination Penza State Agrarian University
Аннотация
В статье обращается внимание на необходимость разработки прогноза успешности интродукции растений на примере растений флоры Узбекистана. Прогноз успешности интродукционного эксперимента является важным элементом оценки результатов интродукции растений.
Abstract
The article draws attention to the need to develop a forecast of the success of plant introduction on the example of plants in the flora of Uzbekistan. The forecast of the success of the introduction experiment is an important element in assessing the results of plant introduction.
Ключевые слова: интродукция растений, флора Узбекистана, прогноз, эвритопные виды.
Keywords: plant introduction, flora of Uzbekistan, forecast, eurytopic species.
С увеличением работ по интродукции растений и привлечением в культуру новых, зарубежных растений и сортов в условиях республики Узбекистан вопрос прогноза успешности интродукции растений приобретает особо актуальное значение.
Как отмечают Сулейманов и соавт. [1] прогнозируемый объём урожая какого- либо нового высокоурожайного сорта растения на практике себя не оправдывает, фермеры получают в 2 раза меньше прогнозируемого. Авторы выше указанной статьи объясняют это явление тем, что «нашим фермерам демонстрируют высокий эффект какой -либо культуры, сорта или гибрида в фермерских хозяйствах в странах Европы, США, Китая или других странах мира, для условий которых разработаны данные технологии» [1].
Вполне естественно авторы приходят к заключению что, необходимо сначала изучить эти технологии и сорта в условиях Узбекистана, а затем рекомендовать их фермерам в производство [1].
Поиски способов достоверного прогноза успешности интродукции растений природной флоры в конкретную флористическую область или природно-климатический район до работ Н.И. Вавилова [2] по географической изменчивости растений и растений в более северные районы нашей сраны не выходили за рамки аналогий (климатических, флористических, экологических и других).
В вопросе прогнозирования успешности интродукции растений Н.И. Вавилов особое значение придавал прямым географическим опытам, указывая при этом на то: «чтобы уверенно определить пригодность культуры, вида или сорта нужен прямой опыт [цит. из 2 С. 548].
Это высказывание академика Н.И. Вавилова особенно актуально в наше время, при массовом завозе в условия Республики Узбекистан видов, сортов и высокоурожайных гибридов для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в новых для этих растений условиях республики.
Для интродуцентов культурной флоры, обладающими особо ценными полезными качествами (высокая урожайность и высокое качество продукции) весьма важным моментом при выращивании этих растений в новых условиях обитания является сохранение, а возможно и увеличение продуктивности и урожайности при соблюдении определённых технологий выращивания применительно для конкретных сортов и гибридов.
Учёт климатических, флористических, экологических и фитоценотических аналогов суще-
ственно дополняют эколого-интродукционный анализ и повышают достоверность интродукционного прогноза.
Информация о биологических, экологических, фенологических и физиологических свойствах растения в процессе интродукционного эксперимента крайне необходима для оценки практической значимости интродуцентов и разработки проблем сохранения генетического фонда растений и особенно прогноза успешности исхода самого интро-дукционного эксперимента.
Знание действия каждого экологического фактора в применении к земледелию позволяет проводить каждый агротехнический прием и всю их совокупность (пахоту, посев в благоприятное время и на оптимальную глубину, полив и рыхление почвы, внесение удобрений и т.д.) экологически грамотно, что позволяет агроному получать максимум урожая в конкретных условиях выращивания конкретной агрокультуры.
При оценке успешности интродукции растений природной флоры Узбекистана особое внимание следует обратить на регулярность (не менее трёх лет эксперимента) семенного возобновления самосевов, особенности возобновления ежегодно. Различная способность интродуцентов к возобновлению и выживаемости самосева в конкретных условиях среды мы считаем одним из основных показателей успешности интродукционного эксперимента. Конкурентная способность к сорным травам и другим аборигенным видам в условиях интродукции и степень успешности интродукции имеют высокую степень корреляции [3].
Эколого-исторический метод в интродукции растений не всегда может дать положительный ответ на вопрос о возможности культуры того или иного вида в определённом природном районе, хотя он вполне приемлем для объяснения реакции интродуцента на новые условия обитания, отличающихся от природных.
Н.И. Вавилов [2] в вопросе прогнозирования успешности интродукции растений особое значение придавал прямым географическим опытам. Экологическая приуроченность растений и их ассоциаций к определенным условиям среды иногда оказывается весьма консервативным признаком, обусловленным развитием в течение длительного времени в специфической мало изменяющейся среде.
Растения водоёмов, мокрых солончаков, песков, гипсов - яркий пример экологической консервативности. Если все виды рода или даже семейства
строго приурочены к специфическим одинаковым условиям обитания, надеяться на успех интродукции этих таксонов в иную экологическую обстановку в большинстве случаев не реально.
Наоборот, при лабильности признака экологической приуроченности, на что всегда указывает экологическая характеристика близких видов, можно с гораздо большей уверенностью надеяться на успех при интродукции растений. Предварительное изучения экологической лабильности всех представителей таксона и, особенно, систематически близких единиц позволяет с большой степенью вероятности прогнозировать успех интродукции в иные условия среды. Однако, для повышения точности прогноза необходим интродукционный эксперимент [2].
Эколого-интродукционный метод изучения растений основных типов растительности Узбекистана - комплексной метод, он органически входит в группу методов экспериментального изучения флоры и растительности. Суть его заключается в привлечении в эксперимент видов характерных каждому типу растительности. И прежде всего, эди-фикаторов и доминантов, а также других видов свойственных данным типам растительности [3]. Комплексность эколого- интродукционного метода заключается в привлечении и использовании смежных ботанических дисциплин: ботанической географии, геоботаники, экологии, физиологии, морфологии, анатомии и др. Современный уровень ин-тродукционного изучения растений эколого-интродукционным методом предполагает получение максимума информации о свойствах и поведении растительного организма в новых условиях обитания. Следовательно разделение и изучение растений их по сумме свойств помогает вскрыть закономерности филогенетического порядка.
Эколого - интродукционный метод предполагает выявление «суммы свойств» вида, являющихся «сгустком» их истории [3].
Например, многие виды и роды семейства маревых - эдификаторы и доминанты галофильной растительности Узбекистана. При этом совершенно разные таксоны этого семейства сходны по физиологическим особенностям и экологически принадлежат к группе соленакопляюших галофитов (саксаул, сарсазан, поташник, шведка и др.). Многие адаптации вида, обусловленные филогенетически и не очень заметные в местах естественного обитания, зачастую ярко выявляются в интродукционном эксперименте, в условиях резко отличных от естественных, при устранении конкуренции других видов или частичном ослаблении её.
Привлекая в интродукцию эдификаторы, из фитоценозов различных типов растительности Узбекистана, мы вправе ожидать адекватную реакцию на новые условия обитания. Это особенно важно для выявления возможностей культивирования эндемичных и реликтовых, редких и исчезающих видов растений природной флоры Узбекистана.
По реакции интродуцентов на искусственно измененные условия обитания (резкое ослабление конкуренции, выравненность эдафических условий
и т.д.) мы выявляем потенциальные интродукцион-ные возможности того или иного вида природной флоры Узбекистана.
Нами проведены первичные интродукционные испытания в почвенно-климатических условиях г. Ташкента (Ботанический сад АН РУз) 711 видов травянистых растений из 12 типов растительного покрова Узбекистана, в том числе 66 видов редких и исчезающих растений, занесённых в Красную Книгу Республики Узбекистан [4]. В результате ин-тродукционных испытаний дикорастущих видов природной флоры Узбекистана в условиях Ташкента в качестве отдельного критерия оценки успеха интродукции принята конкурентоспособность интродуцента, что вполне оправдано. Степень успешности интродукции основных представителей растительного покрова Узбекистана находится в прямой зависимости от конкурентной способности интродуцента.
Выявлена возможность выращивания в течении многих лет ряда стенотопных видов в эдафиче-ских условиях сада, без подстановки (без создания) эдафических условий сходных с природными и установлена факультативность многих видов природной флоры Узбекистана по отношению к эдафи-ческому фактору [3].
Виды, экологически узкоспециализированные, облигатно стенотопные по эдафическому фактору, как правило, обладают низкой конкурентоспособностью при интродукции в условиях ботанического сада.
Наиболее высокая степень успешности интродукции и конкурентоспособности в условиях Ташкента наблюдается у видов, интродуцированных из фитоценозов, обладающих высокой полнотой сомкнутости растительного покрова и высокой степенью конкурентных отношений - представители лугов, эфемеретума, туранских сухих разнотравных степей и горных лиственных лесов). Наиболее низкая степень успешности интродукции отмечена у видов интродуцированных из фитоценозов с невысокой полнотой сомкнутости растительного покрова, где ценотические связи между растениями ослаблены, явно не выражены или отсутствуют (га-лофиты, псаммофиты, нагорные ксерофиты).
При помощи эколого-интродукционного анализа растений основных типов растительности Узбекистана, за исключением высокогорных, выявлено, что растения всех остальных поясов перспективны для привлечения в культуру.
Для Ташкента и аналогичных условий наиболее перспективны растения пояса адыр и нижней ступени пояса тау. Они оказались наиболее стойкими при первичной интродукции в условиях Ташкента.
Степень изменчивости признака облигатности или факультативности вида по отношению к условиям среды обитания, выявленные при интродук-ционных испытаниях, можно использовать при прогнозировании результатов интродукционного эксперимента с дикорастущими видами флоры Узбекистана.
Наиболее перспективными для интродукции
оказались эвритопные виды с широкой экологической амплитудой, встречающиеся в нескольких типах растительности, экологически лабильные, легко приспосабливающиеся к разным эдафотопам и обладающие высокой степенью конкурентоспособности [3, 5, 6].
Таким образом, установлена перспективность применения метода эколого-итродукционного анализа растений основных типов растительности Узбекистана как теоретической основы интродукции новых видов дикорастущих растений с целью дальнейшего рационального их использования и охраны растительных ресурсов природной флоры Узбекистана. Предложенный нами метод повышает результативность интродукционной инвентаризации флоры и увеличивает точность прогноза исхода интродукционных исследований в этом районе.
Выводы
Степень изменчивости признака облигатности или факультативности вида по отношению к эдафи-ческим факторам среды обитания, выявленные при интродукционных испытаниях, может использоваться при прогнозировании успешности результатов интродукционного эксперимента.
Определение прогноза успешности интродукции растений является важным элементом оценки результатов интродукционного эксперимента
Список литературы
1. Сулайманов Б., Теллаев Р., Худойберганов Н.: // Сборник материалов Международной научно-практической конференции. Ташкент, 2019. С. 396.
2. Вавилов Н.И. Избранные труды. В 5 т. Т. 5. Проблемы происхождения, географии, генетики, селекции растений и агрономии. М., Л.: Наука, 1965. 786 с.
3. Белолипов И.В. Интродукция травянистых растений природной флоры Средней Азии (Эко-лого-интродукционный анализ). Ташкент: ФАН, 1989. 152 с.
4. Красная книга Республики Узбекистан: Редкие и исчезающие виды растений и животных: в 2 т. Т. 1. Растения и грибы. Ташкент: Chinor ENK, 2009. 356 с.
5. Belolipov I.V., QarshiboevX.Q, Islamov A.M. Toshkent shasxri sharoitida yovvoi o'osimliklarny introduction o'rganishga oid metodik ko'rsatmalar. Toshkent, 2017. -12b.
6. Belolipov I.V., Tuxtaev B.Yo., Qarshiboev H.Q. "O'simliklar introdukciasi" Fanidan ilmiy -tadqiqot ishlarini oid metodik k'orsatmalar (to'ldirilgan 2-nashr) -Guliston, 2015. 32 b.
PHENOTYPIC EVALUATION OF ARTIFICIALLY INFESTED WHEAT NAM-POPULATIONS AND THEIR PARENTAL GENOTYPES THROUGH THE APPLICATION OF UREDINIOSPORES OF
THE PUCCINIA GRAMINIS FUNGUS
Yuldasheva Z., Norbekov J., Khusenov N., Boyqobilov U., Normamatov I., Kholmuradova M., Makamov A., Buriev Z.
Center of Genomics and Bioinformatics AS RUz
Abstract
This paper has highlighted the results of phenotypic analysis of the wheat NAM (Nested Association Mapping) population and their parent genotypes infested with the fungus P.graminis, which is a causative agent of yellow rust disease. Following traits, such as the degree of infestation with a disease, spike length, number of grains per spike, and the weight of grains per spike were studied in research materials that are artificially infected with yellow rust spores. According to the analysis results, wheat lines "Yr 15/6 Avocet S", "Yr 10/6 Avocet S" and "Jupateco S" among parental genotypes of the NAM population and their hybrid plants of F3 generation derived through crossing of those lines with common parent-Morocco variety, did not lose any yield elements and showed higher resistance than the remaining combinations and lines.
Keywords: wheat, nest associative mapping population, yellow rust, and resistance.
INTRODUCTION
One of the most economically damaging diseases in wheat is rust diseases. In wheat, the causative agent of the fungus Puccinia graminis is stem rust, Puccinia striiformis f. sp. Yellow rust caused by triticum and brown rust caused by Puccinia triticina [4,5]. Among these diseases, yellow and brown rust diseases are the most common, and because of these infections, up to
50% of wheat can lose its yield. Today, integration using DNA marker technology has become the most reliable tool in the fight against these diseases in wheat, in the creation of varieties of wheat with high resistance, yield and grain quality [1,6].
To date, many international studies have been conducted to study the wheat genome to identify quantitative trait loci associated with valuable economical traits such as rust disease resistance, resulted in many QTLs
