Лаборатория биотехнологии Ботанического сада имени Ф.Н. Русанова
Института ботаники Академии наук Республики Узбекистан
Востребованность исследований
В последние годы из-за засушливого климата, расширения пустынных территорий и глобальных изменений климата активно внедряются in vitro технологии в деятельность ботанических садов для размножения и сохранения засухо- и солестойких декоративных, плодовых и интродуцированных растений. Это позволяет осваивать деградированные земли и обеспечивать биологическую безопасность для будущих поколений. Кроме того, использование in vitro технологий в ботанических садах предоставляет возможности для размножения трудновоспроизводимых видов, пополнения коллекций, а также сохранения редких и находящихся под угрозой исчезновения видов.
Ботанические сады и дендрарии играют всё более важную роль в области охраны растительного мира, становясь важными центрами сохранения биологического разнообразия растений.
Применение технологий in vitro позволяет размножать трудновоспроизводимые виды и достигать следующих результатов:
Создание сортов растений, устойчивых к засухе и солям, имеющих важное значение.
Получение саженцев растений, свободных от вирусных, бактериальных и грибковых заболеваний.
Долговременное хранение растений в асептических условиях.
Экономия пространства для коллекций и снижение трудозатрат на их содержание.
Например, на примере плодовых, ягодных и декоративных растений открываются возможности сохранения и размножения перспективных и ценных генотипов с использованием методов пересадки in vitro эмбрионов и микроклонального размножения.
Направления работы лаборатории:
1. Разработка и внедрение протоколов размножения ценных видов коллекции ботанического сада.
Использование системы in vitro имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами сохранения растительных коллекций. Среди них: экономия трудозатрат и площади, возможность получения стерильных культур при минимальном использовании эксплантатов, сохранение природных популяций без их разрушения, размножение трудноразмножаемого материала и долговременное хранение в асептических условиях.
2. Исследование вторичного метаболизма и синтеза вторичных метаболитов в культуре клеток и тканей.
Изучение регуляции вторичного метаболизма путём блокировки или усиления работы отдельных ферментов, а также эпигенетических моделей регуляции синтеза биологически активных веществ. Растения, производящие биологически активные соединения, выращиваются в условиях in vitro как для фундаментальных исследований, так и для разработки технологий получения ценных биосинтетических продуктов. Клетки in vitro способны сохранять способность синтезировать вторичные вещества, характерные для данного вида растений. Более того, в условиях культивирования возможно получение метаболитов в объёмах, равных или превышающих их содержание в исходных растениях.
3. Создание банка in vitro.
На современном этапе выделение культур клеток и тканей для сохранения генофонда растений приобретает особую значимость. Исследование возможностей сохранения растений с ослабленным или затруднённым естественным возобновлением в условиях in vitro имеет большое значение. Для таких видов сохранение генофонда напрямую связано с устойчивостью общей популяции. При создании in vitro генетического банка генетическая чистота сохраняемого материала анализируется с использованием молекулярных маркеров.
4. Размножение перспективных декоративных и плодовых растений.
Основным методом, применяемым при размножении таксонов in vitro, является активация аксиальных меристем, уже существующих в растениях. По мнению многих исследователей, этот подход является наиболее надёжным с точки зрения генетической стабильности размножаемых форм. Модель, основанная на устранении апикального доминирования, является базовой для массового размножения большинства видов растений.
Достижения лаборатории
Список сотрудников лаборатории
|
|
|
|
Мустафина Феруза Усмановна к.б.н., заведующий лаборатории E-mail: mustafinaferuza@yahoo.com |
Жураева Ханифа Кобул кизи |
|
|
|
|
Хазратов Аббос Тўлқин угли младший научный сотрудник |
Ахмедова Вазира Урок кизи младший научный сотрудник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Публикации:
В 2024 году – 18 публикаций
В научных журналах - 9
2.1 В журналах в списке Scopus и,или Web of Science - 2
1. Mustafina F.U., Juraeva H.K.k., Jamalova D.N.k., Hazratov A.T.o., Janabaeva A.J., Kim H.J., Na C.S., Lee M.S., Oh Y.J., Tojibaev K.S. et al. Conservation Potential Through In Vitro Regeneration of Two Threatened Medicinal Plants Ungernia sewertzowii and U. victoris. Plants 2024, 13, 1966. https://doi.org/10.3390/plants13141966 (Q1, Scopus CiteScore=6.5; IF=4.0. Q=1).
2. Mustafina F.U., Jamalova D.N., Zare A.R., Kurbaniyazova G.T., Juraeva H.K., Hazratov A.T., Kim Hoe Jin, Na Chae Sun, Lee Min Sung, Oh Yu Jin, Tojibaev K.Sh., Abdinazarov S.Kh., Jong Tae Lim. MICROCLONAL PROPAGATION OF THE MEDICINAL AND ENDANGERED SPECIES FERULA TADSHIKORUM PIMENOV (APIACEAE LINDL.).
2.3 В журналах СНГ- 4
1. Мамытова М.T., Ахматов М.К., Мустафина Ф.У., Жураева Х.К., Хазратов А.Т., Ахмедова В.У., Жанабаева А.Ж., Абдиназаров С.Х. Микроклональное размножение видов коллекции ботанического сада: Crataegus aprica beadle, Crataegus flava Ait., Crataegus lauta Sarg., Crataegus collina champ. Известия Академии наук КР. 20.09.2024.
2. Таналиева Kunduz, Mustafina F.U., Juraeva H.K., Hazratov A.T., Akhmedova V.U., Janabaeva A. J., Abdinazarov S.Kh. Microclonal propagation of the species from botanical garden collection: Morus rubra L. Известия Академии наук КР. 20.09.2024.
3. Таналиева Кундуз, Мустафина Ф.У., Жураева Х.К., Хазратов А.Т., Ахмедова В.У., Жанабаева А.Ж., Абдиназаров С.Х. Антиоксидантная активность химических компонентов культуры тканей некоторых видов коллекции ботанического сада: Crataegus aprica Beadle, Morus rubra L. и Acer platanoides L. форма Crimson King. Известия Академии наук КР. 20.09.2024.
4. Juraeva, H., Mustafina, F., Hazratov, A., & Abdinazarov, S. (2024). The perspectivities of micriclonal propagation of acer platanoides l. crimson king (acearceae juss.). Eurasian Journal of Applied Biotechnology, (3S). https://doi.org/10.11134/symposium.18
2.4 В местных журналах– 3
1. Жураева Х.К., А.Т. Хазратов, Жамалова Д.Н., Ф.У. Мустафина, С.Х. Абдиназаров Микроклональное размножение декоративных видов растений на примере клена платановидного Acer platanoides L. сорт Crimson King (Acearceae Juss.). Доклады Хорезмской Академии наук. 2024(9): 126-129.
2. Х.К. Жураева, Ф.У. Мустафина, Д.Н. Жамалова, А.Т. Хазратов, А.Ж. Жанабаева, С.Х. Абдиназаров. Исследование антиоксидантной активности культуры тканей in vitro некоторых видов коллекции Ташкентского ботанического сада. Узбекский биологический журнал. №4, 2024. 45-50 с. 2024(4): 45-50.
3. Mustafina F.U., Abdinazarov S.H., Xazratov А.Т., Juraeva H.K., Janabaeva A.J. Toshkent botanika bog‘i kollektsiyasidan ayrim turlarning in vitro to‘qima kulturasining va regenerant o’simliklarning antioksidant faolligini o‘rganish. Xorazm Fanlar Akademiyasi habarnomasi. 2024(9): 82-86.
III. Участие в научных конференциях: 9
3.3 Научные конференции стран СНГ - 2
1. Jurayeva H.K., Xazratov А.Т., Mustafina F.U., Abdinazarov S.H. Micropropogation of valuable species of Tashkent Botanical Garden collection. The IVth Conference for Young Scientists «Plant Biology and Biotechnology» dedicated to the VII International Fascination of Plants Day. 16–18 May, 2024, Kyiv, Ukraine. (Публикация с докладом). 35-36 p.
2. Hazratov А.Т., Jurayeva H.K., Mustafina F.U., Abdinazarov S.H. BIOTECHNOLOGY AS MODERN APPROACH IN BIODIVERSITY CONSERVATION AND ENRICHMENT OF THE COLLECTION OF TASHKENT BOTANICAL GARDEN. The IVth Conference for Young Scientists «Plant Biology and Biotechnology» dedicated to the VII International Fascination of Plants Day. 16–18 May, 2024, Kyiv, Ukraine. (Публикация с докладом). 33-34 c.
3.4 Научные конференции - 7
Международные конфееренции - 3
1. Hazratov A.T., Juraeva H.K., Mustafina F.U., Abdinazarov S.H. Conservation of the diversity of botanical garden collection with the use of in vitro techniques with example of Ptelea trifoliata L. (Rutaceae juss.) And Crataegus flava Ait. (Rosaceae juss.). Materials of the Ist International Scientific and Practical Conference “Conservation of Biological Diversity in Central Asia: Problems, Solutions and Prospects”. Namangan, Uzbekistan. 24-25 May, 2024. 112-115 p. (Публикация с докладом).
2. Жураева Х.К., Мустафина Ф.У., Хазратов А.Т., Абдиназаров С.Х. Методы микроклонального размножения перспективных видов коллекции ботанического сада на примере видов Philadelfus L.(Hydrangeaceae Dumort). Сборник 1ой Международной научно-практической конференции «Сохранение биологичексого разнообразия в Центральной Азии: проблемы, решения и перспективы». Наманган, Узбекистан. 24-25 мая 2024 г. 68-71 с. (Публикация с докладом).
3. A.T. Hazratov, H.K. Juraeva, F.U. Mustafina, S.H. Abdinazarov CONSERVATION OF THE DIVERSITY OF BOTANICAL GARDEN COLLECTION WITH THE USE OF IN VITRO TECHNIQUES. Еш олимлар анжумани. 24-26.09.2024. Алматы, Козокистон. (Публикация с докладом)
Республиканские конференции - 4
1. Жураева Х.К., Мустафина Ф.У. Отбор эксплантов для введения в культуру in vitro медицинских видов рода Ungernia (U. sewertzowii (Regel) В.Fedtsch. и U. victoris Vved. ex Artjush.). Республиканская научная конференция «Современные проблемы генетики, геномики и биотехнологии», 16 мая 2024 года. Ташкент, Узбекистан. (Публикация с докладом). 201-203 c.
2. Xazratov A.T., Juraeva X.K., Mustafina F.U. Acer platanoides L. Crimson King (Acearceae Juss.) manzarali oʻsimlik turini mikroklonal koʻpaytirish. Respublika anjumani “Genetika, genomika va biotexnologiya zaminaviy yutuklari”, 16 мая 2024 года. Ташкент. (Ma’ruza bilan ishtirok etish). 208-209 b.
3. Juraeva H.K., A.T.Xazratov, F.U.Mustafina, S.H.Abdinazarov In vitro kulturasida Toshkent Botanika Bog`i kolleksiyasining qimmatli namunlarini baqarqor ko`paytirish uchun ilmiy asoslarni ishlab chiqish: Philadelphus L. turkumiga mansub turlar. “Biologiyaning dolzarb muammolari: fan, ta’lim va ishlab chiqarish integratsiyasi” Respublika ilmiy-amaliy anjumani. Jizzax, O’zbekiston. 08.06.2024. (Ma’ruza bilan ishtirok etish). 483-488 b.
4. Xazratov A.T., H.K. Juraeva, F.U.Mustafina, S.H.Abdinazarov In vitro kulturasida botanika bog`i kolleksiyasining qimmatli namunlarini baqarqor ko‘paytirish uchun ilmiy asoslarni ishlab chiqish. “Biologiyaning dolzarb muammolari: fan, ta’lim va ishlab chiqarish integratsiyasi” Respublika ilmiy-amaliy anjumani. Jizzax, O’zbekiston. 08.06.2024. (Публикация с докладом). 86-88 b.
Участие на международных конференциях с докладом - 12
Зарубежом - 6
На республиканских конференциях - 6
Подача заявок на патенты – 2
1. Изобретение «Способ микроклонального размножения Acer platanoides L. «Crimson king» (Acearceae Juss.)». Разработан в рамках государственной программы Ботанического сада имени Ф.Н.Русанова Института ботаники Академии наук Республики Узбекистан. IAP 20230633 от 20.11.2023 года.
2. Изобретение «Способ микроклонального размножения Corylus avellana L. (Betulaceae Gray)». Разработан в рамках государственной программы Ботанического сада имени Ф.Н.Русанова Института ботаники Академии наук Республики Узбекистан. IAP 20230657 от 28.11.2023 года.
Постер – 1
1. Juraeva H.K., Mustafina F.U., Hazratov A.T., Abdinazarov S.H. Micriclonal propagation of Acer platanoides L. Crimson king (Acearceae Juss.). Международная научная конференция «Астана Биотех 2024», посвященная 30-летию Национального центра биотехнологии, 12-13 сентября 2024 года в г. Астана, Казахстан.
В 2023 году общее число публикаций - 13
Монографии – 1
Зарубежом: 1
1. Mustafina F.U. , Beshko N. Yu., Abdinazarov S.Kh. , Hoe Jin Kim, Ga Yeong Kim, Chae Sun Na. THE BOOK OF SEEDS: APIACEAE OF UZBEKISTAN Volume Ⅱ. Copyright © 2023 Baekdudaegan National Arboretum & Institute of Botany of the Academy of Sciences & Botanical Garden named after F.N. Rusanov of the Academy of Sciences. 2023. -100 c.
Научные статьи: 6
Зарубежом (Web of Science, Scopus ) – 3
1. Elyor A. Ortikov, Mamura B. Kurbonalieva, Kumush B. Alieva, Sabina A. Khudoyberdieva, Temur N. Asatulloev, Ziyoviddin O. Yusupov, Feruza U. Mustafina. Plastid genomes of four Iris species from subgenus Scorpiris. PDCA, 2(2), 2023.
2. Жураева Х.К., Жамалова Д.Н., Курбаниязова Г.Т., Есемуратова Х., Исканов Н., Мустафина Ф.У. Оптимизация стерилизации при введении в культуру in vitro редких видов как условие сохранения редких видов. Сборник материалов III-й Международной научной конференции: «Интродукция, селекция и сохранение биоразнообразия растений», посвящённой 85-летию НИИ Ботанический сад им. Э. Гареева НАН КР, 5-7 октября 2023 г. (РИНЦ). Известия НАН КР, №6. - Спец. выпуск. - Бишкек: Илим, 2022. 78-83 с.
3. Есемуратова Х.Ж., Жураева Х.К., Исканов Н.К., Жанабаева А.Ж., Мустафина Ф.У. Размножение лещины обыкновенной Corylus avellana L. (Betulaceae gray) в условиях in vitro. Сборник материалов III-й Международной научной конференции: «Интродукция, селекция и сохранение биоразнообразия растений», посвящённой 85-летию НИИ Ботанический сад им. Э. Гареева НАН КР, 5-7 октября 2023 г. (РИНЦ) Известия НАН КР, №6. - Спец. выпуск. - Бишкек: Илим, 2022. 37-41 с.
1. Iskanov N., Mustafina F., Esemuratova K., Jurayeva H. Corylus avellana L. ning ko‘kalamzorlashtirishdagi axamiyati. O’zMU xabarlari. 1(1) 2023. 64-66.
2. Juraeva H. K., Jamalova D. N., Kurbaniyazova G. T., Esemuratova X.J., Iskanov N. K., Mustafina F.U. In vitro usuli yordamida mikroklonlash ko'paytirishda noyob turlarni sterilizatsiya yondashuvlari. NamDU ilmiy axborotnomasi, №7, 2023, 243-249 b.
3. Iskanov N., Mustafina F., Esemuratova K., Jurayeva H. Corylus avellana L.ni ko`paytirish usullari. O’zMU xabarlari. 3(2) 2023. 51-53.
Тезисы: 6
На конференциях в странах СНГ – 5
1. Жураева Х.К., Есемуратова Х.Ж., Исканов Н.К., Мустафина Ф.У. Поддержание коллекции ботанического сада методами микроклонирования на примере Acer platanoides L. Crimson King (Acearceae Juss.). Сборник материалов VIII-ой Международной научной конференции «Роль молодых ученых в развитии науки, инновации и технологий», 25-26 мая 2023 года в г. Душанбе, Таджикистан. 123-124 сс.
2. Есемуратова Х.Ж., Жураева Х.К., Исканов Н.К., Мустафина Ф.У. Микроклональное размножение Corylus avellana L. (Betulaceae Gray). Сборник материалов VIII-ой Международной научной конференции «Роль молодых ученых в развитии науки, инновации и технологий», 25-26 мая 2023 года, г. Душанбе, Таджикистан. 70-71 сс.
3. Исканов Н.К., Есемуратова Х.Ж., Жураева Х.К., Мустафина Ф.У. Применение методов биотехнологии в ботаническом саду имени ф.н. Русанова с целью пополнения коллекций и сохранения редких видов флоры. Сборник материалов VIII-ой Международной научной конференции «Роль молодых ученых в развитии науки, инновации и технологий», 25-26 мая 2023 года, г. Душанбе, Таджикистан.72-73 сс.
4. Esemuratova Kaji'khan, Mustafina Feruza. Reproduction of Corylus avellana L. in in vitro conditions. X-ая Международная конференция «Экологические особенности биологического разнообразия». Таджикистан, г. Душанбе, 5-6 октября 2023 г. 17-18 сс.
5. Мустафина Ф.У. Сохранение редких видов флоры Узбекистана методами ин витро. X-ая Международная конференция «Экологические особенности биологического разнообразия». Таджикистан, г. Душанбе, 5-6 октября 2023 г. 177-178 сс.
В Республике: 1
1. Жураева Х.К., Мустафина Ф.У., Есемуратова Х.К., Исканов Н.К., Жанабаева А.Ж. Размножение клена платановидного Acer platanoides L. «Crimson king» в условиях in vitro // III-Республиканская научно-практическая конференция молодых ученых в ботанике. Ташкент, 04.10.2023. – C. 96-99 сс.
Разработки – 2
1. Ixtiro « Acer platanoides L. «Crimson king» (SapindaceaeJuss.) mikroklonalko'payishusuli» “Dorivor oʻsimliklarni in vitro koʻchatchiligini tashkil etish va koʻpaytirishtexnologiyasiniyoʻlgaqoʻyish” loyihasi doirasida. Муалифлар: Абдиназаров Содикжон Халикназарович, Мустафина Феруза Усмановна, Жураева Ханифабону Кобил кизи, Жанабаева Айимхан Жалгазбаевна.
2. Ixtiro «Corylus avellana L. (BetulaceaeGray) mikroklona lko'payish usuli» “Dorivor oʻsimliklarni invitro koʻchatchiligini tashkil etish va koʻpaytirish texnologiyasini yoʻlga qoʻyish” loyihasi doirasida. Муалифлар: Абдиназаров Содикжон Халикназарович, Мустафина Феруза Усмановна, Жанабаева Айимхан Жалгазбаевна, Жураева Ханифабону Кобил кизи.
Заявки на патенты 2
1. Ixtiro « Acer platanoides L. «Crimsonking» (SapindaceaeJuss.) mikroklonalko'payishusuli» “Dorivor oʻsimliklarni invitro koʻchatchiligini tashkil etish va koʻpaytirishtexnologiyasiniyoʻlgaqoʻyish” loyihasi doirasida. Муалифлар: Абдиназаров Содикжон Халикназарович, Мустафина Феруза Усмановна, Жураева Ханифабону Кобил кизи, Жанабаева Айимхан Жалгазбаевна.
2. Ixtiro «Corylus avellana L. (BetulaceaeGray) mikroklona lko'payish usuli» “Dorivor oʻsimliklarni invitro koʻchatchiligini tashkil etish va koʻpaytirish texnologiyasini yoʻlga qoʻyish” loyihasi doirasida. Муалифлар: Абдиназаров Содикжон Халикназарович, Мустафина Феруза Усмановна, Жанабаева Айимхан Жалгазбаевна, Жураева Ханифабону Кобил кизи.
Участие на конференциях с докладами: 1
Мустафина Ф.У. Участие на Круглом столе «Наследие А.Д.Джангалиева в сохранении, восстановлении и рациональном использовании дикоплодовых лесов Казахстана», посвященный 110-летию со дня рождения академика НАН РК, заслуженного деятеля науки Казахстана, доктора биологических наук, профессора А.Д. Джанаглиева, 25 августа 2023 года. Алматы, Казахстан.
Название проекта: Галантамин из культивируемого in vitro растительного сырья.
В рамках государственного проекта IL-8624042533 «Получение биологически активных веществ культуры тканей in vitro и растений-регенерантов Ungernia victoris Vved. ex Artjush. для фармацевтических нужд».
Срок выполнения: 1 мая 2025 года – 30 апреля 2026 года.
Финасирование: Агентсво иннвоационного развития Министерства высшего образования, науки и инноваций Республики Узбекистан.
Место выполнения: Лаборатория биотехнологии Ташкенсткого ботанического сада имени Ф.Н. Русанова Института ботаники Академии наук Республики Узбекистан.
MVP проекта
MVP (Minimum Viable Product) — это минимально жизнеспособная версия технологии, которая доказала свою работоспособность на практике. Это не просто идея или гипотеза, а реально работающее решение, подтверждённое лабораторными исследованиями и экспериментальными данными.
В нашем проекте MVP — это биологически проверенная платформа получения ценных природных соединений из клеток растений, без необходимости их сбора в природе.
Суть технологии
Мы разработали способ получения биологически активных веществ из редких лекарственных растений Ungernia victoris с использованием методов клеточной биотехнологии (in vitro).
Вместо того чтобы собирать растения в дикой природе, мы выращиваем их клетки в лабораторных условиях. Это позволяет:
сохранить редкие и исчезающие виды растений
получать ценные вещества стабильно и независимо от сезона
контролировать качество и состав сырья
масштабировать производство
Что уже реализовано:
На текущем этапе мы уже подтвердили работоспособность технологии в лаборатории:
✔ введение растительного материала в стерильную культуру
✔ получение и поддержание каллусных культур
✔ регенерация растений из каллусных культур
✔ подбор и оптимизация питательных сред
✔ стабильное выращивание растительной биомассы
✔ анализ химического состава полученного сырья
✔ подтверждение биологической активности
Почему это важно
Растения рода Ungernia являются источником ценных соединений, включая вещества, используемые в фармацевтике (например, при лечении нейродегенеративных заболеваний).
Однако их природные популяции ограничены и уязвимы.
Наша технология решает сразу две задачи:
1. Экологическая — снижает нагрузку на природные ресурсы
2. Технологическая — создаёт стабильный источник сырья для медицины и биотехнологии
Что дальше
Текущий MVP — это основа для следующего этапа развития:
масштабирование технологии
переход к полуиндустриальному выращиванию
разработка лабораторного и производственного регламента
создание биотехнологического производства
Итог
Наш MVP — это уже не концепция, а работающая научно-технологическая платформа, которая открывает путь к устойчивому производству биологически активных веществ нового поколения.
Участники проекта:
1. Мустафина Феруза Усмановна – руководитель проекта
Участники проекта
2. Жураева Ханифабону Кобил кизи
3. Хазратов Аббос Тулкин угли
Директор ботаничексого сада –
Абдиназаров Содикжон Халикназарович




