Диссертация жұмысына АҢдатпа нурсафина Акмарал Жексенбаевна

6D060700-биология мамандығы бойынша 

философия докторы (PhD) ғылыми дәрежесін алу үшін 

дайындалған диссертация жұмысына 

АҢДАТПА 

 

Нурсафина Акмарал Жексенбаевна 

 

Gagea және Ixiolirion  туысының өсімдік түрлерінің  көбею жүйесінің   

морфологиялық  және молекулалық ерекшеліктерін зерттеу 

 

Диссертация жұмысының жалпы сипаттамасы. Пиязшықты дамитын 

Gagea  (Liliaceae)  және  Ixiolirion  (Amaryllidaceae)  туысына  жататын  -  Gagea 

graeca,  Gagea  bulbiferа,  Ixiolirion  tataricum  -  өсімдік  түрлерінің    алғаш  рет 

көбею жүйесінің морфологиялық және молекулалық ерекшеліктері зерттелді.  

Сандық  морфологиялық  зерттеулер  негізінде,  осы  зерттелген  түрлердің 

репродуктивті құрылымдарының (пиязшықтар және гүлдер) қалыптасуы мен 

дамуы базальды пиязшықтың мөлшеріне тәуелділі болатындығын көрсетті.  

Liliaceae 

және  Amaryllidaceae  тұқымдастарының  репродуктивті 

құрылымдарының  бір-біріне  өте  ұқсас  болуы,  олардың  систематикасында 

үлкен  шатастықты  тудырады.  Бұл  өсімдіктердің  көбею  жүйесін 

морфологиялық және молекулалық әдістердің көмегі арқылы салыстырмалы 

тұрғыда  зерттеу,  олардың  айырықша  ерекшеліктерін  анықтауда  нақты 

мәліметтерді алуға мүмкіндік береді.  

Аталмыш  туыс  түрлеріне  морфологиялық  және  молекулалық  әдістерді 

қолдану  арқылы  генетикалық  тұрғыдан  жүргізілген  заманауи  және  тиімді 

нәтижелер  беретін  күрделі  AFLP  (ағл.  Amplified  Fragment  Length 

Polymorphism; 

қаз.  амплификацияланған  фрагменттер  ұзындығының 

полиморфизмі)  әдісін  қолдану  арқылы  зерттелген    түрлердің  генетикалық 

алуан  түрлілігін  болжауда  Қазақстанда  және  Грекияның  Крит  аралында 

өсетін  Gagea  туысына  жататын  Gagea  graeca,  Gagea  bulbiferа  түрлерінің 

көбею  жүйесінің  молекулалық  және  морфологиялық  ерекшеліктеріне  алғаш 

рет  салыстырмалы  тұрғыда  зерттеу  жүргізілді;  сонымен  қатар  популяцияда 

кездесетін  дара  генотиптер  пен  клон  құрайтын  өсімдіктердің  генеративті 

және вегетативті көбею арақатынастары айқындалды. Осы өсімдік түрлерінің 

репродуктивті  мүшелеріндегі  азот  пен  көміртек  құрамына  талдау  жасау 

нәтижесінде  көбею  жүйесінің  қоректік  заттарға  тәуелді  болатындығы 

анықталды.  Сонымен қатар,  Amaryllidaceae тұқымдасына жататын Ixiolirion 

tataricum түрінің морфологиясы мен көбею типі анықталды.  

Зерттеу  тақырыбының  өзектілігі.  Гүлді  өсімдіктердің  тіршілік 

циклдарының  дамуы  мен  көбею  процесінде  таксонның  идентификация 

қасиеттерін  анықтай  отырып,  түрлерді  бір-бірінен  ажырату  үлкен  рөл 

атқарады.  

Liliaceae  және  Amaryllidaceae  тұқымдастары  пиязшықты  дамитын 

геофиттер,  Орталық  Азия  мен  Жерорта  теңізінің  шөлді  аймақтарында  кең 

таралған.  

Құрғақшылық  жағдайына  бейімделуі  барысында  алуан  түрлілігімен 

ерекшеленетін    жуашықты  өсімдіктердің  тұқымдары  мен  пиязшықтары  қор 

заттарын жинай отырып, түрлі экологиялық қызметтер атқарады 

Gagea  және  Ixiolirion  туысының  көбею  жүйесінің  ерекшеліктері 

онтогенез  барысындағы  репродуктивті  стратегиясының  алмасып  және  оның 

тұрақсыз  дамуына  байланысты.  Сондықтан  бұл  туысқа  жататын  өсімдік 

түрлерінің  көбею  жүйесін  зерттей  отырып,  жалпы  осы  туысқа  тән 

репродуктивті құрылымдардың даму заңдылықтарын анықтауда түрлерді бір-

бірінен  ажырату  ерекше  орын  алады.  Жүргізілген  морфологиялық  және 

молекулалық  зерттеулер  мен  генетикалық  талдаулар  арқылы  Gagea  және 

Ixiolirion  туыстарының  қаншалықты  дәрежеде  түрдің  генетикалық  алуан 

түрлілігін  болжай  алатындығын  біле  аламыз.  Морфологиялық  талдаулар 

негізінде  бұл  туыс  түрлерінің  репродуктивті  жүйесінің  эволюциясы  қалай 

дамитындығы туралы түсініктер жиналды.  

Зерттеудің мақсаты: Gagea туысына жататын Gagea graeca және Gagea 

bulbifera  өсімдік  түрлерінің  көбею  жүйесінің  морфологиялық  және 

молекулалық  ерекшеліктерін  зерттеу.  Gagea  graeca-ның  Жерорта  теңіздік 

ортаға  бейімделуін  зерттеу  және  осы  бейімделулерді  құрғақшылық  (Gagea 

bulbiferа)  пен  ылғалды  (Gagea  lutea)  ортаға  бейімделген  Gagea  туысының 

басқа  түрлерімен  салыстыру.  Сонымен  қатар,  Ixiolirion  tataricum 

(Amaryllidaceae)  өсімдігінің  репродуктивті  жүйесі  мен  өсу  модельдерін 

зерттеу. 

Зерттеу  объектілері:  Gagea  туысына  жататын  Крит  (Грекия)  аралы 

аумағында  өсетін  Gagea  graeca  және  Қазақстан  жерінде  жиналған  Gagea 

bulbifera  өсімдіктерінің  үлгілері  және  олардың  ДНҚ  үлгілері  және  Шығыс 

Қазақстан  облысының  Делбегетей  тауларынан  жиналған  Ixiolirion  tataricum 

өсімдік үлгілері.  

Зерттеу міндеттері: 

Зерттеу мақсатына байланысты келесі міндеттер қойылды: 

1. Gagea  graeca  және  Gagea  bulbiferа  өсімдік  түрлерінің  репродуктивті 

жүйесіне салыстырмалы морфологиялық талдау жүргізу; 

2.  Морфологиялық  зерттеулер  арқылы  осы  түрлердің  репродуктивті 

құрылымдарын (пиязшықтар және гүлдер) зерттеу; 

3. Өсімдіктің  репродуктивті  құрылымдарындағы  қор  заттарының  (N) 

және (С) таралуын зерттеу; 

4. Gagea  graeca  және  Gagea  bulbiferа  түрлерінің  популяцияларындағы 

генетикалық  алуан  түрлілігі  мен  клонды  құрылымын  салыстырмалы  түрде 

зерттеу; 

5. Ixiolirion  tataricum  өсімдігінің  репродуктивті  жүйесін  және  өсу 

модельдерін зерттеу. 

 

 

Ғылыми жұмыстың жаңалығы: 

- морфологиялық көрсеткіштер негізінде Крит аралында өсетін Gagea graeca 

және  Қазақстан  аумағында  өсетін  Gagea  bulbifera  түрлеріне  салыстырмалы 

талдауы бірінші рет жасалынды;  

- алғаш рет жоғары ақпараттылық молекулалық маркерлерді (AFLP) қолдану 

арқылы  Крит  (Грекия)  аралынан  алынған  Gagea  graeca  және  Қазақстан 

жерінде  өсетін  Gagea  bulbifera  үлгілерінің  генетикалық  алуан  түрлілігіне 

зерттеу жүргізілді; 

-  Gagea  (Liliaceae)  туысында  құрғақшылық  ортаға  бейімделу  үрдісі,  яғни 

вегетативті  көбеюден  генеративті  көбеюге  көшуі  (тұқымдар/жуашықтар 

сандарының ауысуы және осы құрылымдардың қалыптасуы үшін шекті мәні) 

анықталды; 

-  Gagea  (Liliaceae)  туысында  төменгі  репродуктивті  жасерекшелік  (гүлдің 

қалыптасуы үшін ең төменгі шекті мәні) айқындалды. 

-  алғаш  рет  Шығыс  Қазақстан  облысының  Делбегетей  тауларынан 

жиналған Ixiolirion tataricum түрінің морфолгиясы мен репродуктивті жүйесі 

зерттелді. 

Жұмыстың  теориялық  және  практикалық  маңызы.  Gagea  және 

Ixiolirion туысына жататын өсімдік түрлерінің  репродуктивті ерекшеліктерін 

зерттеу  осы  туыстың  түрлеріне  тән  репродуктивті  құрылымдардың  даму 

заңдылықтарын мен систематикасын анықтауға, диагностикалауда туғызатын 

қиыншылықтар түрлерді ажыратуға және филогениядағы орнын айқындауға 

үлкен мүмкіндіктер береді.  

Алынған  зерттеу  нәтижелері  Gagea  және  Ixiolirion  туысындағы 

вегетативті  және  генеративті  көбею  эволюциясына  экологиялық  және 

филогенетикалық  факторлардың  әсерін  анықтауда,  сонымен  қатар  осы 

туыстың  түртүзілісін,  әсіресе  гибридизация  және  полиплоидизация  арқылы 

түрлердің түзілу маңыздылығын түсінуде маңызды орын алады.  

Қорғауға ұсынылатын негізгі нәтижелер.   

- Gagea туысына жататын Gagea graeca және Gagea bulbiferа түрлерінің 

репродуктивті  құрылымын  зерттеуде  тұрақты  жуашық  типі  дамитын 

репродуктивті моделі анықталды; 

-  Морфологиялық 

талдаулар 

негізінде 

жүргізілген 

зерттеулер 

репродуктивті  құрылымдардың  (гүлдер  мен  жуашықтар)  дамуы  тікелей 

пиязшықтың  диаметріне  тәуелді  болатындығын  көрсетті.  Пиязшықтың 

диаметрі өскен сайын гүлдердің қалыптасуы жоғарылайтындығы байқалды; 

-  Зерттелген  Gagea  graeca  және  Gagea  bulbiferа  өсімдік  түрлерінің 

репродуктивті  құрылымдарында  қор  заттарының  таралуын  зерттеу  арқылы 

өсімдіктердің  көбею  жүйесінің  (генеративті  немесе  вегетативті)  тікелей  қор 

заттарына  байланысты  болатыны  дәлелденді  және  әр  өсімдіктің 

мүшелеріндегі азоттың таралу қоры пиязшықтың мөлшеріне тәуелді екендігі 

көрсетілді; 

- Жуашықты  дамитын  өсімдік  түрлерінің  репродуктивті  ерекшеліктерін 

талдау  бірінші  жылы  мерзімінде  тұқым  дамыта  алмайтынын  болжауға 

болады,  онда  құрғақшылық  аймақта  тұқым  қалыптасуы  шектеулі  болып, 

онтогенез  уақытында  ресурстардың  тұқымдарда  таралуы  қаншалықты  көп 

және  айтарлықтай  ерте  болған  жағдайда,  алмастырылатын  жуашық  үшін 

айтарлықтай  аз  ресурстарды  қалыптастырып  және  де  бұл  өсімдіктің  тірі 

қалуының кепілі болып келеді.  

- 

зерттелген  Gagea  graeca  және  Gagea  bulbiferа  өсімдік  түрлерінің 

репродуктивті  ерекшеліктерінің  генетикалық  алуан  түрлілікке  әсері 

болатындығы  анықталып,  клон  құрайтын  және  қайталанбайтын  дара 

генотиптерді  анықтау  арқылы  вегетативті  және  генеративті  көбеюдің 

арақатынасы айқындалды.

 

 

Ixiolirion tataricum түрінің көбеюі Gagea туысының аридті аймақтардағы 

түрлеріне ұқсас, өсімдіктің барлық тіршілік уақыт бойы біреуден бірнешеуге 

дейін  жуашықтар  қалыптасады,  яғни  онтогенез  кезінде  репродуктивті 

стратегиялар арасындағы  ауысуды  байқауға болады. 

Жұмыстың  ғылыми  бағдарламалар  жоспарымен  байланысы.  Бұл 

диссертация  жұмысы  Л.Н.  Гумилев  атындағы  Еуразия  ұлттық  университеті 

мен  Ернст  Моритц  Арндт  атындағы  Грайфсвальд  университеті  (Германия, 

Грайфсвальд  қ.)  арасындағы  меморандум  негізінде  және  CabNet 

бағдарламасы жобасының негізінде бірлесе орындалды.  

Диссертациялық  жұмыстың  негізгі  нәтижелері.  Диссертациялық 

жұмыстың 

ғылыми 

нәтижелері 

С.Сейфуллин 

атындағы 

Қазақ 

агротехникалық  университетінде  білім  алатын      5В080100  –  «Агрономия» 

және  5В080800  -  «Топырақтану  және  агрохимия»  мамандықтарында 

«Ботаника»        және    «Өсімдіктер  флорографиясы  және  систематикасы»  (3 

кредит)  пәнінің  оқу  бағдарламасына  енгізілгенін  оқу  үдерісіне  ендіру  актісі 

растайды.   

Жұмыстың  апробациясы.  Диссертациялық  жұмыстың  негізгі  зерттеу 

нәтижелері  ғылыми  семинарларда,  республикалық  және  халықаралық 

конференцияларда ұсынылып талқыланды: 

-  Грайфсвальд  университетінің  (Германия)  Ботаника    және  Ландшафты 

экология  ҒЗИ-ның  CabNet  жобасының  негізінде  ұйымдастырылған  ғылыми  

семинарында (2014);  

-  Л.Н.  Гумилев    атындағы  Еуразия  ұлттық  университетінің    Клеткалық 

биология  және  биотехнология  институтының    және    жалпы  биология  және 

геномика кафедрасының ғылыми семинарында (2015, 2016); 

- Халықаралық ғылыми-практикалық конференция: «Биотехнологияның 

қазіргі  мәселелері:  зертханалық  зерттеулерден  өндіріске»  III  Халықаралық 

Фараби оқулықтары аясында (Алматы, 2016); 

-  Халықаралық    ғылыми-практикалық  конференция,  «Новая  наука:  От 

идеи к результату» (Стерлитамак, РФ, 2016); 

-  «Халықаралық  ғылыми-практикалық  конференция  -  Cейфуллин 

оқулары – 13» (Астана, 2017).  

-  International  Forestry  &  Environment  Symposium  «Climate  Change  and 

Tree Migration» (Trabzon ,Turkey, 2017). 

Жұмыстың  басылымдары.  Диссертациялық  жұмыстың  негізгі 

нәтижелері 11 ғылыми жұмыс ретінде басылып шықты, оның ішінде 1 мақала 

Thomson  Reuters  және  Scopus  мәліметтер  базасында  тіркелген  ғылыми 

журналда  жарық  көрді,  4  мақала  ҚР  БжҒМ  бақылау  және  аттестациялау 

комитеті  ұсынған  ғылыми  журналдарда  және  6  жұмыс  халықаралық 

конференция материалдарында басылған. 

Диссертацияның  құрылымы  және  көлемі.  Диссертациялық  жұмыс 

кіріспе  бөлімінен,  әдебиетке  шолу  бөлімнен,  зерттеу  материалдары  мен 

әдістерінен, зерттеу нәтижелері мен талқылау бөлімінен, қорытындыдан, 196 

пайдаланған  әдебиеттер  тізімінен  тұрады.  Жұмыс  Л.Н.Гумилев  атындағы 

Еуразия  ұлттық  университеті  Клеткалық  биология  және  биотехнология 

институтының,  жалпы  биология  және  геномика  кафедрасының,  және 

Грайфсвальд  университеті  ПТР  және  секвенирлеу  лабораториясының 

(Грайфсвальд қаласы, Германия) базаларында орындалды.