ЎзА Ўзбек

18.12.2013 13:26 Чоп этиш версияси

Ўзбек олимлари яратган ғўза генларини бошқаришнинг самарали усули жаҳонда кенг эътироф этилмоқда

Халқаро миқёсда пахтачилик соҳасининг мониторинги билан шуғулланадиган Халқаро ғўза маслаҳати қўмитаси – ICACга ғўза парвариши ва пахта толаси савдоси билан шуғулланадиган қирқдан ортиқ мамлакат, жумладан, Ўзбекистон ҳам аъзо. Мазкур ташкилот 2009 йилдан буён жаҳон мамлакатларида олиб борилаётган йирик ғўза тадқиқотларининг натижалари соҳасида “Йил тадқиқотчиси” танловини ўтказиб келади. 2013 йилда бу мукофотга Ўзбекистон Фанлар академиясининг Геномика ва биоинформатика маркази директори, биология фанлари доктори, профессор Иброҳим Абдураҳмонов ғўза геномини чуқур тадқиқ қилишдаги фундаментал ютуқлари учун сазовор бўлди. Таъкидлаш жоизки, ICACнинг бундай юксак эътирофига ҳозирга қадар саноқли олим лойиқ кўрилган.

Мустақиллик йилларида селекционерларимиз томонидан ғўзанинг турли зараркунанда ва касалликларга чидамли, мамлакатимизнинг тупроқ-иқлим шароитига мос, эртапишар ва серҳосил, толаси узун ва янги навлари яратилмоқда. Кейинги йилларда ана шундай хусусиятларга эга 20 хил янги нав районлаштирилди, улар жаҳон бозорида талаб этилган асосий сифат кўрсаткичларидан бири бўлган микронейр кўрсаткичига тўла жавоб беради.

Мамлакатимизда геномика ва биоинформатика фанларининг ривожланишига қаратилаётган алоҳида эътибор туфайли дунё фанида ўз ўрнига эга нуфузли илмий мактаб ва муҳит шакллантирилди, замонавий лабораториялар ташкил этилиб, кенг миқёсда халқаро илмий алоқалар йўлга қўйилди. Юртимиз олимлари эришган энг сўнгги ютуқлардан бири – бу улар томонидан ғўза учун яратилган дунёдаги илк ген-нокаут технологиясидир.

Соҳада олиб борилаётган тадқиқотларни янада чуқурлаштириш, орттирилган тажрибани бошқа экинларга ҳам ўз вақтида татбиқ этиш ва рақобатдошлигини оширишда Ўзбекистон Фанлар академияси Геномика ва биоинформатика марказининг муҳим ҳиссаси бор.

Марказ илмий жамоаси ҳанузгача ноаниқ бўлган ғўза геномидаги рекомбинацион блоклар (яъни, авлоддан-авлодга кўчиб ўтадиган ген аллеллари тўплами) ўлчамларини топиб, замонавий тезкор “ассоциатив карталаштириш” усулини кашф этди. Натижада ғўза геномидаги генлардан фойдаланишнинг янги имкониятлари очилиб, ғўзада замонавий маркерларга асосланган селекция усуллари ишлаб чиқилди. Бу янгича хусусиятларга эга туркум «Порлоқ» навларини яратиш имконини берди. Масалан, 2013 йилда йигирмадан ортиқ фермер хўжалиги далалари ҳамда марказнинг махсус уруғчилик хўжалигида ген-нокаут усулида яратилган ғўзанинг янги – “Порлоқ-1”, “Порлоқ-2”, “Порлоқ-3”, “Порлоқ-4” навларини етиштириш ишлари бошлаб юборилди.

– Ген-нокаут ёки РНК интерференцияси молекуляр генетика усули бўлиб, организмнинг белгиланган генлари фаоллигини тўхтатиш имконини беради, – дейди И.Абдураҳмонов. – Шу туфайли генлари “ўчирилган” (нокаут қилинган) организм вужудга келади. Бу нуклеотид кетма-кетлиги маълум бўлган генларнинг функциясини аниқлашга ёрдам беради. Нокаут қилинган ва нормал организм намуналари орасидаги фарқлар, ўрганилаётган ген функциясини кўрсатиб беради. Қишлоқ хўжалиги экинларининг биологик кўрсаткичлари – ҳосилдорлик, эртапишарлик, зараркунанда ва ҳашаротларга чидамлиликнинг намоён бўлишида иштирок этувчи геннинг таркиби ва функцияси аниқлангандан сўнг мақсадга мувофиқ равишда ушбу ген фаолиятини кучайтириш ёки аксинча уни тўхтатиш мумкин.

Масалан, ўсимликнинг пишиб етилиши жараёнини секинлаштирувчи генлар фаолиятини сусайтириб ёки бутунлай тўхтатиб, эртапишарликка эришиш ёки, аксинча, улар фаоллигини кучайтириб, пишиб-етилишни кечиктириш мумкин. Мазкур янгилик бутун дунёда катта қизиқиш уйғотмоқда. Ушбу технология Ўзбекистонда, АҚШда ва халқаро миқёсда патентлаш учун топширилди.

Аслида ғўзада ишлаб чиқилган ген-нокаут технологияси жуда оддий биологик ҳодисага ўхшайди. Маълумки, қоронғида етиштирилган ўсимлик ёруғликдаги турдошига нисбатан тезроқ ўсади. Сояда ўсган ўсимликлар одатда “соялаш синдроми” эффекти туфайли, яъни вегетация даври охирлаётганидан хавотирланиб, ўзидан авлод қолдириш мақсадида тез гуллайди. Бунинг сабаби молекуляр соатларни бошқарувчи рецептор генларнинг фаоллигида бўлиб, ривожланаётган ғўза толаси қоронғи жойга қўйилса, тез узая бошлайди.

Шунга кўра, табиий дала шароитида ўстирилаётган ғўза ўсимлигидаги тола ҳужайралари ёруғлик спектридаги муайян нурга суст жавоб берадиган этиб қўйилса, яъни “соялатилса”, тола нисбатан узайиб, ўсимлик тез гуллайди. Бу назарияни технологияга айлантириш учун 2003-2009 йиллар мобайнида амалга оширилган халқаро ва маҳаллий фундаментал лойиҳалар самарасида ғўзанинг ёруғлик нури спектрларини ютувчи рецептор генлар оиласи Ўзбекистонда клонланди ва тавсифланди. Кейинги босқичларда эса ғўзада бу генларнинг фаоллигини "генни ўчириб" қўйиш орқали бошқариш технологияси ишлаб чиқилди.

– Бугунги илм-фан тараққиёти ғўза геномикасини ўрганишда классик усуллардан биотехнологияларга асосланган янги усулларга ўтиш имконини бераётир, – дейди марказнинг кичик илмий ходими, ёш генетик Мирзакамол Аюбов. – Масалан, биз ўсимликнинг эртапишарлиги, толанинг сифат кўрсаткичлари, гуллаш даврини аниқлашда нафақат анъанавий кузатув, балки молекуляр анализ усулидан, яъни генларнинг таркибидан ҳам фойдаланамиз. Бундай усул тадқиқот натижалари аниқ ва ишончли бўлишини таъминлайди. Марказимизда ана шундай замонавий таҳлилларни амалга ошириш учун барча зарур имкониятлар мавжуд.

2009-2013 йилларда аввал лабораторияда, кейин дала тажрибасида олиб борилган генетик таҳлил маълумотларига кўра, ген-нокаут технологияси ёрдамида олинган ғўза амалдаги ўсимликларга нисбатан, тезлашган вегетатив ўсиш хусусиятига ва 2-3 баробар узун илдиз тизимига эга эканлиги маълум бўлди. Бундай навли пахта 5-10 кун аввал етилади, ҳосилдорлиги 18-30 фоиз ошади, толасининг узунлиги 40 миллиметргача, микронейр кўрсаткичи 4,2 миллиметргача етади. Айни пайтда мазкур технологияни бошқа қишлоқ хўжалиги экинларида ҳам қўллаш борасида изланишлар олиб борилаётир.

Ғўзанинг ген-нокаут шаклларида қурғоқчиликка, шўрланишга ва совуқ ҳароратга чидамлилик кўрсаткичлари нисбатан юқори. Муҳими, яратилган навлар экологик жиҳатдан хавфсиз бўлиб, дунёда мавжуд биотехнологик ғўзалардан фарқли равишда ҳеч қандай “бегона” ген ишлатилмаган. Аксинча, бунда ғўзанинг ўзидаги генлар фаолияти сусайтирилган, холос.

Геномика ва биоинформатика марказида айни пайтда қишлоқ хўжалиги экинларининг ҳашаротларга, патоген омилларга ҳамда шўрланишга чидамлилигини белгиловчи бошқа генларни аниқлаш ва улар асосида янги биотехнологик навлар яратиш бўйича илмий тадқиқотлар ўтказилмоқда.

– Ғўзада учрайдиган вилт ва нематода касалликлари борасида жуда қизиқарли тадқиқотлар олиб бормоқдамиз, – дейди Геномика ва биоинформатика марказининг кичик илмий ходими Умид Шопўлатов. – Асосан чувалчанглар келтириб чиқарувчи нематода касаллиги тропик ўлкаларда экиладиган пахта навларида кенг тарқалган бўлиб, ўсимлик танасини озуқа моддаларидан узиб қўяди. Вилт эса мамлакатимизда етиштириладиган кўплаб экинларга зарар етказади. Селекционерларимиз ғўзанинг бу касалликларга чидамли бир қанча навларини яратган бўлса-да, улар шўрланиш ва қурғоқчиликка чидамсиз. Шу боис тадқиқотларимиз доирасида ушбу навларнинг геномикаси, аниқроғи, юқоридаги хусусиятлар учун “жавобгар” генлар ўрганилмоқда. Ушбу генларни ген нокаут технологияси ёрдамида бошқариш орқали ғўзанинг турли табиий таъсирларга чидамли истиқболли навларини яратиш ниятидамиз.

Ҳозир марказда ғўзада вилт касаллигини келтириб чиқарувчи замбуруғларнинг махсус генетикасини аниқлаш юзасидан тадқиқотлар давом эттирилмоқда.

Марказнинг ўсимликлар чидамлилиги лабораторияси мудири Шароф Эгамбердиевнинг айтишича, ҳозирга қадар вилт касаллигининг 120 тури аниқланган. Албатта, ўсимликнинг қайсидир касалликка мойиллиги унинг генларига ҳам боғлиқ. Вазифа – ғўзада касаллик қўзғатувчи патогенларнинг табиатини ўрганиш ва шу орқали уларни бартараф этиш усулини топишдан иборат. Вилт касаллигини чақирувчи патогенларни аниқлаш енгиллашса, ғўзанинг зарарланиш хавфини олдиндан башорат қилиш ҳамда касалликка чидамли навларни яратиш имконияти янада ошади.

Геномика ва биоинформатика марказида эришилган бундай кўплаб ютуқлар орасида ғўза навларининг молекуляр-генетик паспорти яратилгани алоҳида аҳамиятга эга. Молекуляр-генетик паспорт навнинг софлиги ҳамда бир турга мансублигини кўрсатувчи ноёб белгилар мажмуини ифода этиб, ғўза навлари хилма-хиллигини баҳолаш ва улар ичидан энг ҳосилдор навларни аниқлаш имконини беради. Қолаверса, ушбу усулни иқтисодий аҳамиятга эга бошқа қишлоқ хўжалиги экинларида ҳам қўллаш мумкин.

Ғўза геномикаси ва биотехнологияси мамлакатимиз пахтачилигининг келажаги билан узвий боғлиқ бўлиб, ўзбек пахта толасининг дунё бозоридаги нуфузини янада оширишга хизмат қилади.


ЎзА, Сайёра Шоева
8 178