Институт ботаники, физиологиии генетики растений

Институт ботаники, физиологии и генетики растений Академии наук Республики Таджикистан создан Поста-новлением Правительства Республики Таджикистан №32 от 4 февраля 2011 г. на базе объединения Института ботаники АН РТ и Института физиологии растений и генетики АН РТ. Директором института назначен кандидат биологических  наук Бобозода Бакоходжа.

В настоящее время в институте рабо-тают 57 научных сотрудников, 12 докто-ров наук (в том числе 1 академик АН РТ, 4 члена-корреспондента АН РТ), 22 кандидата наук.

Институт ботаники АН РТ в разные годы возглавляли академик, Герой Социалистического Труда П.Н.Овчин-ников (1941-1977 гг.), чл.-корр. М.Р. Расулова (1977-1987 гг.), академик А.Н. Максумов (1987-1992 гг.), чл.-корр. М.И. Исмаилов (1992-1996 гг.), к.б.н. А.А. Мадаминов (и.о. 1996-1998 гг.) и чл.-корр. Х.Х.Хисориев (1998-2011 гг.).

Директорами Института физиологии растений и генетики АН РТ были академики Ю.С.Насыров (1964-1986 гг.)  и Х.Х.Каримов (1987-2011 гг.).

Основными направлениями научных исследований института являются: изу-чение систематического состава флоры высших и низших растений, бота-ническое ресурсоведение, геоботаничес-кие исследования, картирование расти-тельности Таджикистана, разработка теоретических основ и методов использования достижений физиологии и биохимии растений, генетики и молекулярной биологии для повышения эффективности фотосинтеза, создания высокоурожайных, устойчивых к дей-ствию неблагоприятных факторов сортов сельскохозяйственных культур и совер-шенствование технологий их возделы-вания, применение биотехнологических приемов в растениеводстве, экологи-ческая физиология и биохимия растений.

В состав института входят:

отдел флоры и систематики растений, лаборатория экологии и растительных ресурсов, лаборатория фотосинтеза и продуктивности растений, лаборатория молекулярной биологии и биотехноло-гии, лаборатория биохимии фотосинтеза, лаборатория генетики растений, Гер-барный фонд. Институт имеет экспериментальный участок и три стан-ции: Гиссарская экспериментальная станция, Высокогорная биологическая станция «Сиёкух» (2300 м над ур. м.); Варзобская горно-ботаническая станция «Кондара» (1200-2600 м над ур.м.).

При институте функционирует дис-сертационный совет по присуждению учёной степени доктора и кандидата биологических наук по специальности «физиология и биохимия растений». В период функционирования диссертацион-ного совета с 1987 по 2011 годы на его заседаниях было защищено 23 док-торских и 92 кандидатских диссертаций. Из них сотрудниками института защищены 12 докторских и 45 кандидатских диссертаций.

В результате огромного труда ботаников-флористов на сегодняшнее время на территории Таджикистана выявлено около 120 семейств, 994 рода и 4513 видов, описано более 200 новых для науки видов и зафиксировано более 600 эндемичных видов, которые произрас-тают только на территории Таджи-кистана. Большой вклад в составление 10-томной «Флоры Таджикской ССР», ныне входящей в золотой фонд мировой литературы по биоразнообразию расте-ний, внесли П.Н.Овчинников, В.И.Запря-гаева, М.Р.Расулова, А.П.Чукавина, Г.К. Кинзикаева, Т.Ф.Кочкарева, С.Ю.Юну-сов, Л.Н.Абдусалямова, С.Б.Астанова и многие другие.

В результате критической инвентари-зации флоры Таджикистана в настоящее время выявлено около 300 видов, нуж-дающихся в экстренной охране, которые должны быть включены во второе издание Красной книги Таджикистана.

Наряду с изучением флоры высших растений большое внимание уделялось и флоре споровых растений Таджикистана. Начало альгологических исследований в Таджикистане связано с именем круп-нейшего гидробиолога И.А.Киселева (1951), описавшего ряд новых видов водорослей из горных водоемов рес-публики. Его работы нашли своё продол-жение в монографиях ряда таджикских исследователей (Мельникова, 1975; Бут, 1975; Базова, 1978; Хисориев, 1993).

С середины 90-х годов берёт свое начало новое направление ботанических исследований: инвентаризация и эколого-флористическое изучение водорослей естественных и искусственных  водоёмов Таджикистана. Проведена полная инвен-таризация эвгленофитовых водорослей Центральной Азии. В результате много-летних исследований на территории Таджикистана выявлено более 2500 видов пресноводных, почвенных и скальных водорослей, 2000 видов микро- и макромицетов, более 300 видов лишайников и свыше 400 видов лиственных и печёночных мхов.

Наиболее важными достижениями исследований по низшим растениям, имеющим практическое значение, являются работы по изучению водорослей и их роли в очистке сточных вод, в развитии кормовой базы рыбных хозяйств, по использованию мхов, лишайников, водорослей и грибов в мониторинге антропогенного загрязнения и биоиндикации окружающей среды.

Основным направлением исследова-ний лаборатории экологии и расти-тельных ресурсов является изучение состава растительного покрова Таджи-кистана и закономерностей его распределения в связи с вертикальной зональностью. 

Аспирант С.Юсупов за проведением полевых исследований

Стационарные эколого-биологические исследования растительных сообществ основных флороценотипов Памиро-Алая проводились по вертикальному профилю гор. Выявлены, характерные для флоры Таджикистана лекарственные, кормовые, пищевые и растения и изучены их биологические и экологические осо-бенности, определён их запас и значимость в народном хозяйстве республики. Разработаны методы их использования и первичной интро-дукции. Определена реакция около 200 видов растений на изменение уровня минерального питания. Установлена высокая отзывчивость на удобрения большинства доминантов пастбищ и сенокосов.

Исследованиями ботаников уста-новлено более 800 видов  растений, содержащих биологически-активные вещества. Установлены районы целе-сообразных заготовок лекарственных растений и разработаны мероприятия по их  охране. Изучены биологические особенности унгернии Виктора, эфедры хвощевой, тысячелистника обыкно-венного, девясила высокого и эфирномасличных роз.

В лаборатории молекулярной био-логии и биотехнологии экспери-ментально доказано существование мембраносвязанной формы Рубиско у  высших растений.

Чл.-корр. К.А.Алиев обучает молодых специалистов методам  получения безвирусного картофеля 

Совместно с Институтом садоводства и овощеводства Таджикской академии сельскохозяйственных наук и Таджик-ским аграрным университетом внедрена в производство система безвирусного семеноводства картофеля. Результаты этих работ внедрены в ряде картофе-леводческих хозяйств Таджикистана.

В лаборатории биохимии фотосинтеза показано, что в хлоропластах С₃- растений функционируют ферменты, ответственные за синтез и метаболизм  С₄-дикарбоновых кислот. Сформули-рованы новые представления о возможности и необходимости функ-ционирования элементов С₄- метабо-лизма углерода в хлоропластах С₃-растений.

Модельные эксперименты по изучению влияния климата на растения пшеницы (к.б.н. Б.Б. Гиясидинов, к.б.н. Т.П.Усманов,

к.б.н. И.А. Сабоиев) 

В лаборатории фотосинтеза и продуктивности растений показано, что в генетической детерминации признаков  «количество листьев на растении»,  «общая листовая поверхность растения» основную роль играют эффекты сверхдоминирования, а для признака  «площадь листа» - неполного доми-нирования. Сотрудниками лаборатории совместно с селекционером Ш.Т. Бурнашевым выведены новые перс-пективные сорта средневолокнистого хлопчатника Рохаты, Гулистон, Гулистон – 2, Равшан, Сомони  и  Шавкат – 80. Сорта Гулистон и Гулистон-2 высевались по республике на площади более 10 тыс. га.

В последние годы проводится молекулярный геномный анализ аборигенных пшениц и четырёх видов эгилопса Таджикистана. Установлены внутривидовое морфологическое разно-образие и изменчивость отдельных компонентов глиадиновых белков в зависимости от эколого-климатических факторов мест произрастания изученных видов. Собрана и каталогизирована коллекция видов рода Эгилопс, произрастающих в различных эколого-климатических зонах Таджикистана.

Образцы мутантных растений из коллекции Arabidopsis  thaliana (L.) Heynh. 

Используя коллекцию мутантов Arabidopsis thaliana, разработаны и созданы множественно маркированные линии с различными сигнальными генами и «тест-системы» для оценки действия экстремальных факторов и антро-погенных воздействий на генофонд растительных популяций и для анализа механизмов адаптации растений. На полученных  фотосинтетических мутант-ных формах арабидопсиса изучены закономерности генотипической измен-чивости ряда признаков фотосин-тетического аппарата для выяснения механизмов генетического контроля процесса фотосинтеза с возможностью управления продуктивностью и урожайностью растений на физиолого-генетической основе. В перспективе будет изучено влияние эндогенных и экзогенных факторов на экспрессивность и пенетрантность генов, детермини-рующих признаки фотосинтетического аппарата. Будут выделены ценные мутантные линии, превосходящие норму по росту, развитию и продуктивности растений арабидопсиса.

В институте собран и создан уни-кальный в Центральной Азии гербарный фонд, содержащий богатейшую в регионе коллекцию растений из более чем 200 000 гербарных образцов сосудистых расте-ний, 28 000 листов мохообразных, 15 000 образцов лишайников, более 15 000 альгологических образцов и препаратов, собранных на территории горной системы Памиро-Алая  учёными начиная с 1876 по 2010 гг.

В процессе многолетних экспедицион-ных исследований изучены законо-мерности распределения лесной расти-тельности в Таджикистане и приле-гающих к нему районах Узбекистана, Кыргызстана и Туркменистана, входящих в систему Памиро-Алая, определено место отдельных её типов на вертикальном профиле. Это позволило сделать вывод о том, что ассортимент культивируемых в горах плодовых формировался за счёт окультуривания их диких сородичей. Горы Памиро-Алая признаны одним из мировых центров происхождения культурных, в том числе плодовых растений. 

Варзобская горно-ботаническая станция    «Кондара» 

В ближайшие  годы получат дальнейшее развитие экологические, флористические и растениеводческие исследования, направленные на решение задач, вытекающих из подписанных Республикой Таджикистан междуна-родных конвенций по борьбе с опустыниванием, устойчивому развитию горных территорий и сохранению биологического разнообразия, Государ-ственной экологической программы Республики Таджикистан до 2015 г., а также Программы инновационного развития Республики Таджикистан на 2011-2020 годы.