Salinity tolerance was studied in chickpea accessions from a germplasm collection and in cultivars from Kazakhstan. After NaCl treatment, significant differences were found between genotypes, which could be arranged into three groups. Those that performed poorest were found in group 1, comprising five ICC accessions with the lowest chlorophyll content, the highest leaf necrosis (LN), Na⁺ accumulation, malondialdehyde (MDA) content, and a low glutathione ratio GSH/GSSG. Two cultivars, Privo-1 and Tassay, representing group 2, were moderate in these traits, while the best performance was for group 3, containing two other cultivars, Krasnokutsky-123 and Looch, which were found to have mostly green plants and an exact opposite pattern of traits. Marker–trait association (MTA) between 6K DArT markers and four traits (LN, Na⁺, MDA, and GSH/GSSG) revealed the presence of four possible candidate genes in the chickpea genome that may be associated with the three groups. One gene, ATP-binding cassette, CaABCC6, was selected, and three haplotypes, A, D1, and D2, were identified in plants from the three groups. Two of the most salt-tolerant cultivars from group 3 were found to have haplotype D2 with a novel identified SNP. RT-qPCR analysis confirmed that this gene was strongly expressed after NaCl treatment in the parental- and breeding-line plants of haplotype D2. Mass spectrometry of seed proteins showed a higher accumulation of glutathione reductase and S-transferase, but not peroxidase, in the D2 haplotype. In conclusion, the CaABCC6 gene was hypothesized to be associated with a better response to oxidative stress via glutathione metabolism, while other candidate genes are likely involved in the control of chlorophyll content and Na⁺ accumulation.

Drought poses a significant challenge to plant growth and productivity, particularly in arid regions like northern Kazakhstan. Dehydration-responsive element-binding (DREB) transcription factors play an important role in plant response to drought and other abiotic stresses. In Arabidopsis thaliana, the DREB subfamily consists of six groups, designated DREB1 to DREB6. Among these, DREB2 is primarily associated with drought and salinity tolerance. In the chickpea genome, two DREB genes, CaDREB2c and CaDREB2h, have been identified, exhibiting high sequence similarity to Arabidopsis DREB2 genes. We investigated the nucleotide sequences of CaDREB2c and CaDREB2h genes in several chickpea cultivars commonly grown in northern Kazakhstan. Interestingly, the CaDREB2h gene sequence was identical across all varieties and corresponded to the sequence deposited in the GenBank. However, the CaDREB2c gene sequence exhibited variations among the studied varieties, categorized into three groups: the first group (I), comprising 20 cultivars, contained a CaDREB2c gene sequence identical to the GenBank (Indian cultivar CDC Frontier). The second group (II), consisting of 4 cultivars, had a single synonymous substitution (T to C) compared to the deposited CaDREB2c gene sequence. The third group, encompassing 5 cultivars, displayed one synonymous substitution (C to T) and two non-synonymous substitutions (G to T and G to A). Furthermore, we assessed the gene expression patterns of CaDREB2c and CaDREB2h in different chickpea varieties under drought conditions. Chickpea cultivars 8 (III), 37 (I), 6 (III), and 43 (I) exhibited the highest drought resistance. Our analysis revealed a strong positive correlation between drought resistance and CaDREB2h gene expression under drought stress. Our findings suggest that the chickpea’s adaptive responses to water deprivation are associated with changes in CaDREB2 gene expression. To further elucidate the mechanisms underlying drought tolerance, we propose future research directions that will delve into the molecular interactions and downstream targets of CaDREB2 genes.

Предпосылка и цель. Нут (Cicer arietinum L.) относится к засухоустойчивым культурам, однако дефицит влаги может существенно снижать его продуктивность. В связи с этим актуальной задачей является выведение засухоустойчивых сортов, адаптированных к условиям Северного Казахстана. Цель данного исследования — оценка гибридов нута на засухоустойчивость с применением лабораторных и полевых методов. Материалы и методы. Полевые испытания проводились в условиях Акмолинской области. Для определения засухоустойчивости использовались методы проращивания семян в растворе сахарозы, оценка выживаемости растений после воздействия стрессовых условий, а также расчёт индекса засухоустойчивости гибридов. Результаты. По данным полевых испытаний, наибольшей засухоустойчивостью отличались гибриды 18/3-1-1 и 18/3-1-2-2. В условиях осмотического стресса, вызванного проращиванием в растворе сахарозы, высокую устойчивость продемонстрировали гибриды 36/3-3, 35-15 и 35-3. Наиболее выносливым в тесте на выживаемость оказался гибрид 18/3-1-1, сохранивший жизнеспособность и способность к восстановлению после стрессового воздействия. Заключение. Полученные данные могут быть использованы в дальнейших селекционных программах и послужить основой для создания нового засухоустойчивого сорта нута, адаптированного к условиям Северного Казахстана.

Қазіргі таңда ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігіне кері әсерін тигізетін негізгі абиотикалық факторлардың бірі – құрғақшылық. Сондықтан құрғақшылыққа төзімділігі жоғары ауыл шаруашылығы дақылдарына деген сұраныс артуда. Сондай дақылдардың бірі – ноқат. Ноқат – экономикалық тұрғыдан әлемдегі үшінші дәнді-бұршақ дақылы. Ноқат - ауыл шаруашылығында кеңінен қолданыс тапқан әмбебап дақыл, сондай-ақ құрғақшылыққа да төзімділігі жоғары. Ноқаттың тағамдық маңыздылығы жоғары, себебі оның құрамындағы ақуыз мөлшері жоғары. Климаттың жылынуға қарай өзгеруіне байланысты ноқаттың жаңа сұрыптарын алу қажеттілігі туындап отыр. Ақмола облысының климаттық жағдайларына бейімделген ноқаттың жаңа сұрыптарын алу үшін келешекте селекцияда қолдануға болатын буданды формалар трансгрессиясын зерттеу қажет. Бұл мақалада ноқат белгілерінің тұқым қуалаушылық деңгейіне талдау жүргізіліп, ноқаттың буданды формаларындағы трансгрессивті вариацияны зерттеудің негізгі нәтижелері келтірілген. Бұл көрсеткіштер өнімділікті және қоршаған ортаның қолайсыз факторларына төзімділікті арттыру мақсатында жаңа сұрыптарды алу үшін маңызды. Сондай-ақ зерттеу селекциялық бағдарламалардағы генетикалық әртүрліліктің маңыздылығын айқындайды. Алынған нәтижелер климаттың өзгеруін ескере отырып, ноқаттың буданды формаларын алуда селекциялық үрдісті жүргізу стратегиясын әзірлеуде пайдалы болуы мүмкін. Зерттеу нәтижелері бұршақ дақылдарын өсіру кезінде азық-түлік қауіпсіздігі мен тұрақтылықты қамтамасыз ететін генетикалық жақсартулар мен тұрақты ауыл шаруашылық тәжірибелері бойынша және өзгермелі климаттық жағдайларды ескере отырып, нуттың гибридті түрлерін жасау кезіндегі болашақ зерттеулерге нұсқаулық бола алады.