Genomics for Bioenergy Production
advertisement
Министерство образования и науки Республики Казахстан Казахский национальный университет им. К.И. Сатпаева Институт высоких технологии и устойчивого развития Кафедра «Прикладная экология» ПРОБЛЕМЫ СОХРАНЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ И ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕРМОПЛАЗМЫ ЦЕННЫХ РАСТЕНИЙ И КОЛЛЕКЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ Anapiyayev B.B., Iskakova K.M., Beisenbek E.B., Zadira S., Tursinbekov M., Zanadil T. E-mail: bak_anapiyayev@mail.ru Направления научных исследовании с привлечением генофонда ценных растений и коллекции микроорганизмов 1. Разработка биотехнологии увеличение нефтеотдачи пластов (MEOR технология); 2.Разработка и использование биотехнологических методов для очистки почвы от нефтяных загрязнений и продуктов переработки нефти и восстановление нарушенных экосистем; 3.Разработка биотехнологии получения альтернативных источников энергии из возобновляемых источников сырья; 4. Разработка и использование гаплоидной биотехнологии ускорения селекционного процесса на основе культуры изолированных микроспор in vitro; Актуальность проблемы С развитием цивилизации увеличивается потребность в энергии и возрастает экологическая нагрузка на окружающую среду; Для получения энергии необходимо использовать возобновляемые сырьевые ресурсы; Необходимо развивать современные биотехнологичесие методы получения энергии из возобновляемого сырья для уменьшения экологической нагрузки на окружающую среду (биоэтанол, биотопливо, биогаз); Объем производство биоэтанола в мире ОБЪЕМ ПРОИЗВОДСТВА БИОЭТАНОЛА ПО ПРОГНОЗУ МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ АССОЦИАЦИИ (IEA) ПРОИЗВОДСТВО БИОЭТАНОЛА В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ СОСТАВЛЯЕТ 31,4 млн.т Остальные страны 10% Бразилия 43% США 47% Потенциальный рынок – более 3,6 млн.т Биотехнология растений Культура соматических клеток in vitro Культура репродуктивных органов in vitro Клеточная Генная селекция инженерия Молекулярное маркирование Молекулярное маркирование Картирование локусов количественных признаков; PCR-анализ ДНК различных сортов, гибридов и генотипов сорго; Молекулярное маркирование генов ассоциированных с устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессовым факторам окружающей среды; Молекулярное маркирование генов контролирующие урожайность и технологические качества сырья; Экономическая эффективность гаплоидной биотехнологии При использований традиционных методов селекции для генетической стабилизации расщепляющихся гибридов и создания нового сорта требуется 12-15 лет. Гаплоидная биотехнология на основе культуры изолированных пыльников и микроспор in vitro позволяет за 12 года создавать из гибридных популяции константные гомозиготные дигаплоидные линий и для создания нового сорта. Этим объясняется экономическая эффективность использования гаплоидной биотехнологии в практической селекции растений. Сорта и гибриды США, Университет Штата Небраска (г. Линкольн) использованные в исследованиях № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Наименование генотипа Hybrid – 1 UNL Hybrid – 2 UNL Simon Wray Norkan Rio Topper 76 N 1088 UNL 3016 Theis Sugar Dnp M 81 E Dale 12 c A 4 x 26191 F1 Grass 1 12 C 26170 bmr 12 Назначение Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Sweet Sorghum Урожай Примечание 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 + + + + + + + + + + + + + + + + Эффективность получения биоэтанола из сорго (Sorghum saccharatum Pers.) Сырье Этанол, литр с тонны Сухая барда, кг с тонны СО2, кг с тонны Пшеница 375 330 370 Рожь 357 390 350 Ячмень 330 430 320 Кукуруза 410 300 400 Сорго 440 470 420 В Институте высоких технологии и устойчивого развития КазНТУ им. К.И. Сатпаева имеются гермоплазмы ценных растений и коллекции уникальных штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов. Генофонд растений, животных и микроорганизмов является национальным достоянием государства, которые мы должны эффективно использовать и сохранить для будущих поколений. В связи с этим, я надеюсь, что мы можем эффективно использовать Biorepository для этих целей.
