Ilmiybaza.uz
BIOTEXNOLOGIK ISHLAB CHIQARISH UCHUN
FOYDALANILADIGAN IKKILAMCHI XOMASHYOLAR
Reja:
1. O‘simlik xomashyolari.
2. Sanoat chiqindilari.
3. Chorvachilik chiqindilari.
Ilmiybaza.uz
Biotexnologiya va biomuhandislikda o‘simliklar seleksiyasi muhim o‘rin
tutadi. Hozirgi vaqtda dunyo biotexnologlarining asosiy e’tibori yangi genotipga
ega belgilari birmuncha yaxshilangan qishloq ho‘jalik ekinlarining alohida, bir
guruh yoki kompleks ravishda tashqi muhitning biotik va abiotik stress omillariga
chidamli va shu bilan bir vaqtda hosildorlik va sifatini o‘zida saqlab qolgan yangi
navlarini yaratishga qaratilgan. Keyingi vaqtlarda hosilning qariyb 30% (ba’zan
undan ham ortig‘ini) nobud bo‘lishiga sabab bo‘ladigan, qishloq ho‘jalik
ekinlarining keng tarqalgan havfli zamburug‘li, virusli va bakterial kasalliklarining
epifitotik xarakterda bo‘lishi, dunyoning ko‘plab mamlakatlarida an’anaviy
seleksiya va biotexnologiyaning yangi usullari bilan uyg‘unlikda qishloq ho‘jalik
ekinlari zahiralarini yangilashga ehtiyoj sezilmoqda.
Dunyo mamlakatlarining qishloq ho‘jalik ekinlari ekiladigan kata
maydonlarida bug‘doy, arpa va boshqa donli ekinlar kompleks kasalliklar - ildiz
chirishi, zang, septorioz, gelmintosporioz, un shudring va boshqalar bilan
zararlanishi juda ko‘p kuzatilmoqda. Kuzgi bug‘doyning boshoq fuzariozi
(Fuzarium nivale) bilan kasallanishi bug‘doy donida inson va hayvon organizmi
uchun havf tug‘diruvchi mikotoksinlar to‘planishiga sabab bo‘ladi. Bu kasallik
bilan ba’zi namlik yuqori bo‘lgan yillarda yig‘ishtirib olingan hosilning yarmi ham
zararlanishi mumkin. harorat past va namlik yuqori bo‘lgan yillari kungaboqarning
sklerotiniya va fomopsis bilan kasallanish ehtimoli 50% va undan yuqori darajaga
oshadi. Kartoshka va pomidor o‘simliklari fitoftoroz bilan kasallanishi oqibatida
bu qimmatli oziqa ekinlarining hosildorligi pasayadi va ularni saqlash davrida
ancha yo‘qotishlarga sabab bo‘ladi. Perenosporoz esa deyarli har yili katta
maydonlardagi bodring va piyoz ekinlarini nobud bo‘lishiga olib keladi.
Uzoq davom etadigan suv tanqisligi yuqori bo‘lgan qurg‘oqchilik yillari
g‘alla va boshqa ekinlarning zararlanishi, nobud bo‘lishi, qishloq ho‘jalik
ekinlaridan olinadigan yalpi hosilning keskin pasayishiga sabab bo‘ladi. Sanoat
korxonalari tomonidan zaharli birikmalarni atmosferaga chiqarilishi, havo, suv va
tuproqning og‘ir metall tuzlari va boshqa xildagi texnogen tabiatga ega mahsulotlar
Ilmiybaza.uz
bilan zaharlanishi ekin maydonlarining zarar ko‘rishiga, ularda odamlar uchun
havfli birikmalarning to‘planishiga olib keladi.
Seleksioner mutaxassislarning qishloq ho‘jalik ekinlarini kompleks
xususiyatga ega nav va gibridlarni yaratishdagi faqat an’anaviy seleksion usullarga
asoslangan barcha urinishlari ham kutilgan natijalarni bermadi. Uzoq turlarni
gibridizatsiyasiga asoslangan transgressiv seleksiyadan foydalanish tashqi
muhitning stress omillariga chidamli madaniy o‘simliklar olishdagi ayrim
muammolarni hal etish imkonini berdi. Biroq bu muammo hanuzgacha
dolzarbligicha qolmoqda. Kelajakda iqlimning keskin o‘zgarishlari taxmin
qilinayotgan bir davrda u yanada jiddiy tus olishi mumkin.
Mazkur yo‘nalishda biotexnologlar – hujayra gen muhandislari amalda
qanday ishlarni olib borishmoqda va nimalarga qodir?
Ular
yangi
va
eng
yangi
biotexnologik
usullaridan
foydalanib,
yaxshilangan yoki tamomila yangi sifatlarga ega tashqi muhitning biotik va abiotik
omillariga chidamli yakka, bir guruh, kamdan kam hollarda kompleks belgilarga
ega qator o‘simlik genotiplarni ishlab chiqishdi.
Bu muammoning echimini topishda genetik, biotexnolog va seleksioner
olimlarning hatti harakatlari tashqi muhitning biotik va abiotik stress omillarga
chidamlilikni belgilovchi asosiy belgilarni determinatsiyalovchi samarali genlarni
aniqlashga qaratilgan. Mazkur murakkab vazifani dunyoning ko‘plab genetik
tadqiqotlar olib boriladigan markazlari va laboratoriyalari mutaxassislari, jumladan
O‘zRFA Genetika va o‘simliklar eksperimental biologiyasi («Biolog» ilmiy-ishlab
chiqarish markazi), O‘zbekiston Paxtachilik ilmiy-tadqiqot instituti («Paxta» ilmiy-
ishlab chiqarish marakazi), O‘zbekiston g‘o‘za seleksiyasi va urug‘chiligi ilmiy-
tadqiqot instituti, O‘zbekiston sholichilik ilmiy-tadqiqot instituti, O‘zbekiston
sabzavot-poliz va kartoshkachilik ilmiy-tadqiqot instituti, SHreder nomidagi
O‘zbekiston mevachilik, uzumchilik ilmiy-tadqiqot instituti, Botanika ICHB,
Toshkent Davlat agrar universiteti, Samarqand qishloq ho‘jalik instituti olimlari
o‘simlik resurslarini to‘plab, ularni o‘rganish va ulardan foydalanish asosida
bajarib kelmoqdalar. Buning uchun birinchi navbatda o‘simliklarning chidamlilik
Ilmiybaza.uz
belgilari aniqlangan va o‘rganilgan manbalar va seleksiya markazlarida aniqlangan
va yaratilgan donorlaridan foydalaniladi.
O‘zbekistonda biotexnologiya o‘simliklar seleksiyasining asosiy usullari
bilan birga zamonaviy usullar, gen muhandisligi, molekulyar xaritalash, ho‘jalik
ahamiyati qimmatli genlarni ajratib olish, hujayra va to‘qimalar kulturasi kabi
sohalar asosida rivoj topmoqda.
O‘zbekistonda olib borilayotgan biotexnologiyaga oid tadqiqotlarda g‘o‘za
o‘simligi asosiy o‘rinni egallaydi. Bu borada mazkur o‘simlikning urug‘murtak va
hujayralar kulturasidan foydalanib, in vitro sharoitida yangi samarador navlarini
olishda fundamental, amaliy tadqiqotlar amalga oshirilmoqda. g‘o‘za o‘simligiga
ho‘jalik ahamiyatiga molik qimmatli belgilarni kiritish orqali quyidagi vazifalarni
echish masalasi qo‘yilgan:
1.g‘o‘zaning alohida hujayralari va kallus to‘qimalarini olish uchun gen
muhandisligi retsipient tizimlarini yaratish.
2. Regulyator elementlarni aniqlash.
3. qimmatli ho‘jalik ahamiyatiga molik belgilarini kodirlaydigan nishon
belgilarini molekulyar klonlash.
4. g‘o‘za o‘simligiga transformatsiya qilish uchun bir qator vektor
molekulalari konstruksiyasi tuzish.
Bu borada qator izlanishlar olib borilib, sezilarli natijalarga erishildi.
Jumladan, regulyator elementlarni aniqlash uchun g‘o‘za genomining
molekulyar tizimini tadqiq etish borasida bir qator muvffaqiyatlarga erishildi. Bu
maqsadda g‘o‘zaning bir necha ming alohida genlar banki olingan. g‘o‘za
genomining klonlaridan iborat muayyan DNK bo‘laklarining nuklein kislotalari
ketma-ketligi aniqlandi.
qimmatli ho‘jalik ahamiyatiga molik belgilarini kodirlaydigan nishon
belgilarini molekulyar klonlash borasida ham bir qancha yutuqlariga erishildi.
g‘o‘za o‘simligiga transformatsiya qilish uchun bir qator vektor
molekulalari konstruksiyasi tuzilgan va sezilarli natijalarga erishilmoqda. Tn5 –
bakteriya
transpozonini
klonlash
amalga
oshirildi.
U
o‘simliklar
Ilmiybaza.uz
transformatsiyasida nishon (marker) sifatida foydalanildi, shuningdek, ba’zi
genlarning terminator va promotor qismlari uchun ham marker bo‘lib xizmat
qiladi.
SHuningdek,
g‘o‘za
o‘simligiga
Agrobacterium
tumefaciens
ning
kanamitsinga chidamlilik genini saqlovchi Ti-plazmidasi asosidagi vektori
transformatsiya qilingan.
O‘simliklarga genlarning transformatsiyasi bo‘yicha ilmiy tadqiqotlar
borasida professor T.YU.YUsupovning ishlarini alohida ta’kidlash lozim. U
g‘o‘za o‘simligidan plazmidasimon tuzilmalarni ajratib olishga muvaffaq bo‘lgan.
SHuningdek, u shogirdlari bilan birga pCaVItoxneo plazmidasini g‘o‘za o‘simligi
changchisiga, mosh o‘simligi tugunak bakteriyalariga kiritib, zarakunanda
hasharotlarga chidamli transgen o‘simliklar olish mumkinligining nazariy asosini
ishlab chiqqan.
Transformatsiya qilingan kallus to‘qimasini va hujayra suspenziyasini
selektiv sharoitlarda o‘stirish borasida tadqiqotlar olib borilmoqda.
O‘simliklar genetikasi va eksperimental biologiyasi institutida g‘o‘zaning
turli navlari genomi fragmentlariga tegishli DNK bo‘laklarini kiritish maqsadida
rekombinant molekulalarning bir qancha variantlari konstruksiyasi tuzilmoqda.
SHuningdek, bir necha yillardan beri g‘o‘zaning transformant hujayralarini etuk
davriga qadar o‘stirish borasida izlanishlar olib borilmoqda.
g‘o‘za o‘simligi genomidan mikrosatellitlarni ajratib olish, ularning
tuzilishini o‘rganish va klonlash borasida ham zamonaviy seleksiyaga asoslangan
ilmiy – tadqiqot ishlari olib borilmoqda. SHuning uchun keyingi o‘n yillar
davomida
g‘o‘zaning
assotsiativ
seleksiyasi
uchun
marker
sifatida
mikrosatellitlarning yangi kolleksiyasini yaratish ustida izlanilmoqda.
Bu borada g‘o‘zaning G.hirsutum L. genomidan ajratib olingan yangi
mikrosatellitlar, ularning nukleotid ketma-ketliklari aniqlangan, ularni molekulyar
klonlash ishlari amalga oshirilgan.
G‘o‘zaning yangi mikrosatellitlarining nukleotid ketma-ketliklari model
o‘simlik Arahidopsis thaline ning ilgari to‘liq o‘rganilgan genomi bilan taqqoslash
Ilmiybaza.uz
ishlari olib borilmoqda. g‘o‘za genomini tahlil qilish uchun har bir mikrosatellit
uchun PZR (Polimeraza zanjir reaksiyasi) spetsifik juft praymeralarini tuzish
borasida ham bir qator izalanishlar olib borilmoqda. Eng yirik yutuqlar sifatida
g‘o‘za genomidan 10 mingdan ortiq fragmentlarni ajratib olinganligini ko‘rsatish
mumkin. Ularning ba’zilarini maxsus vektorlarga klonlanganligini ko‘rsatish
mumkin.
SHuningdek, biotexnologiyada bir qator qishloq ho‘jalik ekinlari: bug‘doy
pomidor, sholi, pomidor, sabzi, sabzavot-poliz ekinlarining yangi navlarini yaratish
borasida tadqiqotlar olib borilmoqda. O‘zbekiston biotexnologiyasining oldida
turgan istiqbolli muammolarning asosiylari qishloq ho‘jalik ekinlarinining
genofondini tuzish, ularni saqlash usullarini ishlab chiqish, shuningdek turli xil
kasallik va zararkunanda hasharotlarga chidamlilik, tashqi muhitning turli xil stress
omillari: qurg‘oqchilik, sho‘rlanish, yuqori va past haroratga bardoshlilik kabi
kompleks belgilarga ega transgen navlarni yaratishdan iborat.
Dunyoning ko‘plab mamlakatlari, jumladan, O‘zbekistonda ham samarali
genlarning zamonaviy bankini yaratish ustida ham tadqiqotlar olib borilmoqda.
O‘simliklar genetik transformatsiyadagi ishlarning muhim bosqichlaridan
biri genlarni ajratib olish va ularni klonlash, ular asosida donor hujayradan
retsipient – hujayralarga begona genlarni ko‘chirib o‘tkazish uchun vektorlar
yaratishdir. Plazmida, transpozon, virus, pnevmoballistik va boshqa xildagi vektor
tizimlaridan foydalanish mutaxassislarga o‘simlik genotiplari transformatsiyasini
amalga oshirish va qo‘shimcha yoki o‘zining belgisiga o‘xshash hamda sifat
belgilariga esa transgen (modifikatsiya) qilingan o‘simliklar olish imkonini beradi.
Gen muhandisligi texnologiyalariga asoslangan dunyoning etakchi markaz
va laboratoriyalari, asosan AqSH, Argentina, Kanada, Xitoy, YAponiya,
Germaniya, Gollandiya, Fransiya, Hindistonda gerbitsid va zararkunanda
hasharotlarga chidamli: soya, makkajo‘xori, g‘o‘za, qand lavlagi, raps, kartoshka,
pomidor va boshqa o‘simliklarning, sholining – perekulyarioz; kartoshkaning
kolorado qo‘ng‘izi va fitoftoraga; bug‘doyning – sho‘rlanish, zang va boshoq
fuzariozi, septorioz, qand lavlagining – sirkosporoz, rizomaniya, rapsning –
