Научные исследования за 2022-2024 гг. выполнялись в рамках грантовых и программно-целевых республиканских конкурсов, организатором которых выступает ежегодно ГУ «Комитет науки Министерства науки и высшего образования» Республики Казахстан.
В 2022 году успешно завершены научно-исследовательские работы по научно-технической программе «Разработка научно-практических основ и инновационных подходов интродукции растений в природных зонах Западного и Восточного Казахстана для рационального и эффективного использования» Цель программы. Разработка научно-практических основ и инновационных подходов в интродукции растений для обогащения генофонда ex-situ в горно-лесной зоне Восточного Казахстана; выявление биологических закономерностей акклиматизации растений в почвенно- климатических условиях района интродукции; внедрение эффективных технологий
размножения перспективных растений для рационального и практического использования.
Основные результаты по Восточно-Казахстанской области (2021-2022гг.)
1).Проведена интродукционная мобилизация в культуру древесных, цветочно- декоративных растений из современных достижений казахстанской и мировой селекции, лекарственных и редких и исчезающих растений из природный флоры Восточного Казахстана в количестве 150 таксонов видового, формового и сортового уровня.
2). Создан ландшафтно-коллекционный участок из 50 декоративных древесных таксонов на площади 1,5 га для проведения научных исследований, демонстрации многообразия в саду древесных интродуцентов казахстанской и мировой селекции, возможности их применения в различных ландшафтных комбинация.
3). Проведена реставрация ландшафтно-коллекционной экспозиции лекарственных растений «Аптекарский огород» на площади 1,0 га, где высажены лекарственные растения, применяемые в официнальной и народной медицине, представленные 3 экологическими группами: мезофитами, мезопетрофитами, ксеромезофитами.
4). Выявлены 8 локальных районов доноров для привлечения перспективных растений природной флоры Казахстанского Алтая в интродукцию. Выделено более 120 таксонов растений местной флоры, перспективных для интродукции и акклиматизации в горно-лесных условиях района интродукции. Среди них уникальные эндемичные, реликтовые растения, а также типичные горные луговые, степные виды, обладающие хозяйственно ценными признаками.
5) Изучены эколого-биологические особенности и физиологические показатели роста и развития 15 таксонов древесных интродуцентов для установления биоэкологических маркеров биологической устойчивости интродуцентов в горно-лесных условиях Восточного Казахстана.
6). Подготовлены и введены в электронные базы «DInCeR», «FENO- S» многолетние фенологические и метеорологические наблюдения с 2015 по 2021 гг. за 495 древесными таксонами для внедрения цифровой модели фитоинтродукции.
7). Сформирована база данных по природной флоре Восточно-Казахстанской области в электронном формате в программе «BD-Plant-KZ», включающая таксономическую, ареалогическую, морфологическую, экологическую информацию для 290 видов сосудистых растений.
8). Дана оценка перспективным генотипам у 10 видов редких, исчезающих и экзотических интродуцентов коллекционных фондов АБС с использованием молекулярного маркирования
9) Результаты научных исследований в рамках научно-технической программы представлены в 43 научных публикациях, в том числе: 2 – в базах Scopus, 5 – в базе РИНЦ,10- в журналах, рекомендованных КОКСВОН, 18- в сборниках международных конференций,1 – патент на полезную модель, 1- монография, 6 – рекомендаций, а также 3акта внедрения.
Начиная с 2023 года, на базе РГП на ПХВ «Алтайский ботанический сад» реализуются научно-исследовательские работы по 2 научно-техническим программам (НТП) и 3- грантовым проектам (ГФ), завершение которых запланировано в 2024- 2026 гг.
1. НТП BR21882166 «Научно-практические основы воспроизводства, сохранения, использования плодово-ягодных растений природной флоры Западного, Восточного, Центрального и Северного Казахстана для обеспечения продовольственной безопасности» ( 2023-2025 гг.).
Цель программы. Изучение плодово-ягодных растений в природных популяциях и их интродукционная мобилизация в ботанические сады Казахстана для сохранения генетического разнообразия и решения продовольственной безопасности.
Основные результаты по Восточно-Казахстанской области (2023-2024 гг.).
1). Дана оценка современному состоянию 55 популяций плодово-ягодных видов растений из родов: Ribes, Lonicera, Rosa, Hippóphaë .
2) Оценены внутривидовое разнообразие и ресурсные запасов in-situ плодово-ягодных видов растений из родов: Ribes, Lonicera, Rosa, Hippóphaë для рационального использования природных ресурсов Казахстана.
3). Проведено картирование ареалов в программе ArcGis для мониторинга генофонда и создание электронной базы данных плодово-ягодных растений из родов: Ribes, Lonicera, Rosa, Hippóphaë .
4). Проведена интродукционная мобилизация перспективных форм плодово- ягодных растений из родов: Ribes, Lonicera, Hippóphaë.
5). Изучены закономерностей акклиматизации растений в культуре к тенденциям изменения почвенно-климатических условий и выявление эколого-биологических, физиологических, фитохимических, особенностей интродуцентов из родов: Ribes, Lonicera, Crataegus, Rosa, Hippóphaë для оценки перспективности.
6). Проведены молекулярное генотипирования и биотехнологические анализы отобранных образцов хозяйственно-ценных видов из родов Ribes, Lonicera, Rosa, Hippóphaë.
7). Результаты научных исследований в рамках НТП представлены в 10 научных публикациях, в том числе 1 – в базе Scopus, 2- в журналах, рекомендованных КОКСВОН, 3- в сборниках международных конференций, 2 – патента на сорт облепихи крушиновидной: «Фейерверк» и «Әсем»,1 – патент на полезную модель.
2. НТП BR 18574125 «Изучение современного состояния видового разнообразия сосудистых растений Казахстана с использованием современных методов ботаники, молекулярной генетики и биоинформатики» ( 2023-2024 гг.)
Цель программы. Изучение современного состояния видового разнообразия сосудистых растений, и монографическое издание региональных флор Мангистауской, Атырауской, Акмолинской, Костанайской, Карагандинской и Восточно- Казахстанской административных областей с учетом современной ботанической номенклатуры растений, электронных карт, баз данных и иллюстраций сосудистых растений.
Основные результаты по Восточно-Казахстанской области (2023-2024 гг.).
1) В 2023 г гербарный фонд РГП на ПХВ «Алтайский ботанический сад» прошел регистрацию в Index Herbariorum и получил акроним ABG, ссылка: https://sweetgum.nybg. org/science/ih/herbariumdetails/?irn =263408; также осуществлена регистрация в системе GBIF, ссылка:
https://www.gbif.org/dataset/92a883fa-a20c-41d6-b226-0c9ab6f5b69b.
2). Проведена инвентаризация и верификация видового состава высших сосудистых и споровых растений из 1500 видовых таксонов с использованием современных методов ботаники, определены ареалы видов в количестве 1500 видов для размещения метаданных на GBIF с указанием мест произрастания, среды обитания, географических координат, коллекторов.
3) Составлен региональный конспект из 1500 видов высших сосудистых и споровых растений флоры Восточно-Казахстанской области, включая таксономические, ареалогические, экологические характеристики, жизненные формы, фитоохранный статус и хозяйственные свойства.
4). Проведено ранжирование видов по следующим статусам:: редкие, эндемичные, чужеродные, сорно-рудеральные с учетом их распространения.
5) Проведена цифровизация гербарного материала в количестве 1500 видов высших сосудистых растений гербарного фонда АБС.
6). Разработаны рекомендации по созданию новых особо охраняемых территорий, локальных участков на основании видового разнообразия редких растений Восточно- Казахстанской области с учетом рекомендаций МСОП:
– Вершина Вышеивановская – хр. Ивановский (2776 м н.у.м.). К заповедованию предлагается верхний предел вершины – альпийские луга и ерниковые тундры с доминированием Betula fruticosa Pall., в зарослях которой редко встречается Valeriana capitata Link. –единственное достоверное местообитание вида на Западном Алтае.
– Гора Порожная – хр. Убинский в окр. с. Карагужиха (1800 м над ур. м). Здесь отмечены реликтовый остров из Pinus sylvestris, ледниковый реликт Allium altaicum Pall., неморальные споровые реликты из класса Настоящие папоротники.
7). Результаты научных исследований в рамках НТП представлены в 6 научных публикациях, в том числе 1 – в базе Scopus, 3- в журналах, рекомендованных КОКСВОН, 1- в сборниках международных конференций.
3. ГФ ИРН AP19675059 «Оценка современного состояния дикорастущих ягодных растений Казахстанского Алтая, сохранение генетического материала ex-situ, комплексная оценка, отбор форм, получение сортов» (2023-2025 гг.).
Цель проекта. Мобилизация и сохранение генетических ресурсов дикорастущих ягодных растений, которые выработали высокую устойчивость к неблагоприятным условиям среды. Оценка современного состояния популяций дикорастущих плодовых и ягодных растений. Получение первых сортов облепихи крушиновой в Казахстане. Изучение адаптивных возможностей на основе анализа физиологических и биологических свойств растений. Получение высококачественного посадочного материала.
Основные результаты научных исследований (2023-2024 гг.)
1). Определено современное состояние 25 популяций дикорастущих плодовых и ягодных культур (Lonicera altaica Pall., Viburnum opulus, Berberis sphaerocarpa) в Казахстанском Алтае с картированием ареалов в программах ArcGis.
2) Пополнена и сохранена коллекция дикорастущих плодовых и ягодных культур в Алтайском ботаническом саду.
3) Изучены эколого-биологические особенности, эффект взаимодействия «генотип- среда» плодовых и ягодных культур в Алтайском ботаническом саду.
4) Изучены физиологические основы формирования продуктивности 25 форм облепихи крушиновой, 15 образцов жимолости алтайской, 10 форм калины обыкновенной растений (водный режим, транспирация, содержание хлорофиллов a, b, каротиноиды).
5) Дана селекционно-генетическая оценка мужским и женским особям облепихи
крушиновой в интродукционной популяции. Проведен отбор форм для дальнейшей селекции.
6) Определено содержание основных биологически активных веществ в плодах 15 форм облепихи крушиновой,15 – жимолости алтайской,10- калины обыкновенной. Для дальнейшей селекции.
7) Усовершенствована технология семенного и вегетативного размножения трудно укореняемых видов и сортов с применением новейших регуляторов роста.
8). Результаты научных исследований в рамках ГФ представлены в 6 научных публикациях, в том числе 1 – в базе Scopus, 3- в журналах, рекомендованных КОКСВОН, 2- в сборниках международных конференций
9). Получены 2 патента на сорт: облепиха крушиновая сорт « Памяти Байтулина» облепиха крушиновая сорт «Шетластинка».
4. ГФ ИРН АР19674778 «Изучение распространения и современного состояния популяций редких видов рода Allium Восточного Казахстана и их интродукция в Алтайском ботаническом саду» ( 2023-2025 гг.)
Цель проекта. Изучение распространения и оценка современного состояния редких видов рода Allium Восточного Казахстана на основании популяционно-организменных, молекулярно-генетических, фитохимических показателей. Создание коллекции редких видов луков и их интродукция в Алтайском ботаническом саду. Разработка мероприятий по охране редких видов рода Allium Восточного Казахстана.
Основные результаты научных исследований (2023-2024 гг.)
1. Привлечены в интродукцию10 новых формообразцов редких видов луков Казахстанского Алтая для создания коллекции луков на базе Алтайского ботанического сада.
2). Изучены в популяциях морфология и жизненность особей, демографическая структура, репродуктивная биология; выявлены вредители и болезни, поражающие редкие и исчезающие виды луков Восточно-Казахстанской области: Allium microdictyon, Allium ledebourianum, Allium ivasczenkoae, Allium schoenoprasium, Allium galanthum. Allium altaicum, Allium ubinicum.
3). Критически пересмотрены полиморфизм и родственные связи на основании ДНК –баркодирования 5 редких видов луков Казахстанского Алтая.
4) В интродукции определены показатели зимостойкости, морозоустойчивости, сезонного ритма развития, репродуктивные показатели, устойчивость к вредителям и болезням для 15 образцов луков.
5). Определена антиоксидантная, антимикробная, антирадикальная и цитотоксическая активность 5 редких видов Восточного Казахстана.
6). Результаты научных исследований в рамках ГФ представлены в 6 научных публикациях, в том числе 1 – в базе Scopus, 3- в журналах, рекомендованных КОКСВОН, 2- в сборниках международных конференций.
5) ГФ ИРН АР23486432 «Комплексное изучение папоротников Казахстанского Алтая в природе и при интродукции в Алтайском ботаническом саду для сохранения биоразнообразия» (2024-2026 гг.)
Цель проекта. Оценка видового разнообразия, современного состояния папоротников (класс Polypodiopsida) Казахстанского Алтая на основании эколого- фитоценотических, морфо-биологических, молекулярно-генетических показателей.
Проведение картирования ареалов видов в регионе. Создание коллекции папоротников природной флоры Казахстанского Алтая, их первичная интродукция в Алтайском ботаническом саду.
Проект стартовал с 19 июля 2024 г. В настоящее время в приоритете работы по привлечению папоротников в экспозицию природной флоры методом визуального отбора образцов живых растений из природы Казахстанского Алтая для интродукционного испытания и определения перспективности их практического применения.