Разработана электронная базы данных (БД) государственной научной зоологической коллекции РК с информационно–поисковой системой. Введено более 25000 записей в БД. Проведён правовой анализ по вопросам организации научной зоологической коллекции, разработаны рекомендации по ее функционированию. Проведен количественный и качественный анализ состояния зоологической коллекции РК. Паразитологическая коллекция содержит – 3612 образцов, малакологическая – 231 проб 28 видов наземных и водных моллюсков, арахнологическая – 768 образцов 30 видов пауков, 15 видов клещей., энтомологическая – 312 774 экз. 3888 видов насекомых, ихтиологическая – по 51 виду рыб, герпетологическая – около 6000 экз., орнитологическая – более 28 031 экз. птиц 459 видов, оологическая – 1524 образцов гнезд и кладок 291 видов птиц, палеозоологическая более 7689 образцов. Осуществлено пополнение фонда зоологической научной коллекции РК новыми материалами по малакологии (194 видов), арахнологии (209 видов), паразитологии (182 экз.), энтомологии (1253 видов, 6508 экземпляр), гидробиологии (600 видов), герпетологии (135 единиц хранения), орнитологии (459 видов) оологическая 1524 экз., териологии (3 экспоната).

Генбанки пополнены биообразцами 337 человек. Проведено широкогеномное микрочиповое генотипирование целевых когорт населения (733 чел.) и NGS секвенирование 96 чел. Биоинформатическая обработка данных микрочипового генотипирования и секвенирования позволила определить новые патогенные и условно патогенные мутации, а также выделить генетические маркеры предрасположенности и характера течения заболеваний. Изолированы и охарактеризованы вирусы свиней и птиц с разных регионов Казахстана. Впервые выделена перспективная группа бактериофагов для разработки потенциальных терапевтических препаратов. Предложена новая гибридная форма павлонии для фиторемедиации почв. Разработаны новые способы повышения продуктивности БАВ лекарственных растений путем стрессирования. Впервые проведен анализ генов казеина, ассоциированный с молочной продуктивностью казахстанских верблюдов. Разработаны новые технологии получения 2 кормовых добавок для животных на основе природного монтмориллонитового сырья, обогащенного витаминами и микроэлементами. Разработаны новые методологические подходы к оценке совокупного индивидуального долгосрочного и краткосрочного риска на здоровье населения экологически неблагоприятных регионов.

Обоснованы новые научные подходы и разработана казахстанская матрица рационального размещения производительных сил; выявлены особенности и разработаны концепция и карты рационального расселения населения по регионам Казахстана и механизмы его реализации; разработана и апробирована методика оценки уровня депрессивности и уязвимости населенных пунктов РК, выработаны перспективные направления диверсификации экономики и создания новых рабочих мест; разработана концепция и прогнозные сценарии развития городов и агломераций; дана оценка уровня развития АПК и инфраструктурной обеспеченности сельских поселений, разработана концепция их развития и механизмы ее реализации.

Результаты работы и их новизна: технология гидрохимической очистки баритового концентрата с целью получения концентрата класса «А», марки не ниже КБ-2; технология синтеза теплоизоляторов с высоким уровнем теплофизических свойств; технология получения прочных, износостойких анти-обледенительных покрытий на основе барито-бетонной смеси; технология получения комбинированных химических реагентов нового состава; технология получения полимерных композиционных материалов с повышенной термостойкостью, низкой ползучестью и устойчивостью к действию гамма-излучения; результаты исследований кулоновской эффективности и стабильности кремниевого анода; технология получения углеродных волокон, образцы углерод-металлооксидных композиционных волокон и образцы гибридных псевдоконденсаторов на их основе; образцы углерод-углеродных композиционных волокон, образцы экранирующих материалов на основе композиционных волокон и углепластиков на основе углеродных волокон.

Получен и охарактеризован гепарин-конъюгированный фибриновый гидрогель (ГКФГ), содержащий аутологичные мезенхимальные стволовые клетки (МСК) синовиальной оболочки и ростовые факторы (TGF-β1 и BMP-4) для стимуляции регенерации хрящевой ткани. Проведён набор 80 пациентов с остеоартрозом (ОА) коленного сустава 2 и 3 степени для участия в клиническом исследовании по оценке безопасности и терапевтической эффективности применения ГКФГ. Отработан малоинвазивный метод имплантации ГКФГ на коленном суставе пациентов с остеоартрозом 2 степени с использованием аппликационного набора «DUPLOJECT» и двухпросветного катетера. Результаты клинического исследования показали, что имплантация ГКФГ с МСК и ростовыми факторами безопасна и не вызывает серьёзных нежелательных осложнений в течение 6 месяцев. Сравнительный анализ показателей функциональных индексов VAS, WOMAC и KOOS показал, что по сравнению с внутрисуставной инъекцией плазмы обогащенной тромбоцитами, имплантация ГКФГ в дефект суставного хряща более эффективнее уменьшает выраженность болевого синдрома, повышает функциональную активность коленного сустава и качество жизни пациентов с ОА в течение 6 месяцев наблюдения. Более того, магнитно-резонансная томография показала значительное восстановление суставного хряща через 6 месяцев после имплантации ГКФГ.

Был проведен биоинформатический анализ геномов и геномных регионов 5 вирусов яблони, 3-х вирусов винограда, 3 вирусов малины, 5 вирусов картофеля, 2-х вирусов томата и 2-х вирусов пшеницы. Были выявлены высококонсервативные регионы геномов для каждого вируса. Были разработаны высокоспецифичные праймеры для детекции 20 исследуемых вирусов. Для каждого вируса было проведено клонирование амплифицированного целевого региона в плазмиды для разработки положительных контролей. Мультиплексные тест-системы сформированы и апробированы на положительных контролях, а также растительном материале. Работоспособность каждой тест-системы была подтверждена коммерческими наборами для изучаемых патогенов, а также секвенированием целевых регионов геномов вирусов. Была проведена детекция 20 исследуемых вирусов в 718 растительных образцах шести культур. В генбанк NCBI было загружено 2 последовательности капсидного белка для вируса RLMV - MZ419348.1 и MZ419347.1.

Тестирование на вирусы 19 сортов малины и 3 сортов смородины выявило вирус (Raspberry bushy dwarf virus, RBDV) у трех сортов малины (Мапема, Малиновая Гряда и Ляшка); у сорта Энросадира обнаружена смешанная инфекция (RBDV + Raspberry leaf mottle virus, RLMV). Для проведения работы по оздоровлению сортов малины, были введены в культуру in vitro четыре сорта с выявленной вирусной инфекцией. Создана рабочая коллекция, состоящая из асептических растений 10 коммерчески ценных сортов малины: Брянское Диво, Геракл, Ласка, Ляшка, Малиновая Гряда, Мапема, Полана, Полка, Солоха, Энросадира и 3 сортов черной смородины: Бен Конан, Рубен, Тисель. На основе проведенных исследований впервые в Казахстане разработана инновационная технология криотерапии, комбинированной с термо- и химиотерапией для оздоровления растений малины от бактериальных и вирусных инфекций. Разработанная технология позволяет элиминировать вирус RBDV с эффективностью 66,7%. Создана безвирусная криогенная коллекция апикальных меристем 5 сортов малины (Брянское Диво, Геркулес, Полана, Полка, Солоха) и 2 сортов черной смородины (Бен Конан, Рубен). Регенерационный потенциал апикальных меристем после замораживания в жидком азоте составлял, в зависимости от генотипа, от 50,0 до 76,7%. Получен безвирусный посадочный материал коммерчески ценных пяти сортов малины (Брянское Диво, Геркулес, Малиновая Гряда, Полана, Солоха) и трех сортов черной смородины (Бен Конан, Рубен и Тисель).

Всего были собраны 93 растительных образца с симптомами бактериальных болезней у злаковых культур образцов на западе и севере Казахстана и выделено 120 образцов ДНК. Идентифицированы бактериозы, заражающие злаковые культуры с использованием последовательностей ITS региона. Идентифицирован возбудитель базального бактериоза (Pseudomonas syringae) в образцах из Карагандинской и Костанайской областей, что подтверждается результатами секвенирования видоспецифичного участка генома данной бактерии. Были идентифицированы тандемные повторы в геномах возбудителей чёрного и базального бактериозов, определена структура популяций и разработаны схемы ПЦР для детекции и дифференциации возбудителей. Были выполнены термодинамические расчеты и моделирование праймеров с использованием ПО FastPCR. Научная новизна заключается в разработке метода молекулярно-генетической идентификации бактериозов злаковых культур высокоспецифичными методами экстремальной полимеразной реакции (XCR) и методом изотермической амплификации ДНК (LAMP). Были определены патовары в популяции чёрного и базального бактериозов и разработаны экспресс-методы для их детекции, разработана мультиплексная ПЦР тест система для выявления полиморфизма тандемных повторов в бактериальных геномах для идентификации штаммов возбудителей чёрного и базального бактериозов пшеницы и определена популяционная структура Xanthomonas translucens и Pseudomonas syringae с использованием маркеров для тандемных повторов

Проведены исследования по мониторингу развития болезней для определения уровня опасности возбудителей бурой, желтой ржавчины и болезней листовых пятнистостей пшеницы в Алматинской, Жамбылской, Туркестанской и Костанайской и Акмолинской областях в 2021 г.- 5849 га, а в 2022 г –6678 га. В 2021 г. В южных регионах бурой и желтой ржавчины не обнаружено. В Алматинской и Костанайской области в 2021 г. распространение пиренофороза было значительным на широко возделываемых сортах (72-92%). В 2022 г. бурая ржавчина наиболее распространена в Алматинской (64-82%), Жамбылской (36-38%) и Костанайской областях (60-54%). Значительное распространение желтой ржавчины отмечено в Алматинской области (42%), а пиренофороза – в Алматинской (88%) и Акмолинской областях (67%). Наибольший интерес в Костанайской области представляют сорта Айна, Фантазия и Асангали-20, показавшие высокую устойчивость к бурой ржавчине, а в Туркестанской области наиболее устойчивыми к 2-м видам ржавчины были сорта Наз и Шөл. В результате молекулярного скрининга идентифицировано 22 генотипа пшеницы, характеризующихся наличием комплекса генов усточивости, ассоциированных с устойчивостью. На основе фитопатологического скрининга и молекулярной идентификации Yr, Lr, tsn-генов, и анализа элементов продуктивности сформирована коллекция из 75 образцов пшеницы. План публикаций на 2021-2022 г.г. выполнен (Приложение А): опубликована 1 статья в базе БД WOS, 3 статьи в реферируемых журналах, КОКСОН, 2 статьи в сборнике конференций.

Был проведен сбор клубней картофеля со складов и полей семеноводческих и товарных хозяйств основных картофелеводческих регионов Казахстана. При отборе растительного материала соблюдались фитосанитарные стандарты (этикетирование, упаковка и хранение во время перевозки). Каждому образцу присваивался номер, географические координаты, год урожая, семенное поколение. Были охвачены основные семеноводческие хозяйства регионов Казахстана: Актюбинская область, Костанайская область, Акмолинская область, Северо-Казахстанская область, Павлодарская область, Карагандинская область, Алматинская область и Жамбылская область. В сведениях о семенном и растительном материале предоставленных от семеноводческих хозяйств нами присваивался шифр каждому хозяйству и сорту. Таким образом, было собрано семенного материала (279 образцов) и растительного материала (1290 образцов). Был проведен анализ на присутствие вирусов картофеля Y, X, M, S, PLRV в собранном материале, а также создана карта распространения вирусов картофеля Y, X, M, S, PLRV по Казахстану. Определено, что наибольшее заражение вызвано вирусом картофеля M (PVM) и вирусом картофеля S (PVS). При этом, анализ результатов по семенным клубням и растительного материала выращиваемого в поле показал, что Жамбылская и Павлодарская области, являются менее зараженными вирусными болезнями.