Дія гамма-опромінення на генетичну мінливість пшениці

Abstract

У статті наведені результати вивчення генетичної мінливості різних сортів ярої твердої пшениці залежно від дії різних доз гамма-променів на насіння. Досліджувались показники загальної частоти індукованих змін рослин пшениці в першому пострадіаційному поколінні та частки з них морфо-фізіологічних сприятливих змін. У проведених дослідах спектр індукованих змін був представлений змінами фертильності колоса, висоти рослин та будови колоса. Виникнення мутаційних змін підтвердилось визначенням хромосомних порушень в меристемах корінців. Найбільший їх процент зафіксовано у варіантах опромінення 100 -150Гр. Переважна кількість морфологічних змін колосу спостерігалась в колосі першого порядку. Також спостерігалась поява рослини з низьким або карликовим ростом, стійких до полягання. Негативним фактом було те, що чим низькоросліші були мутанти, тим дрібніше було в них зерно, а отже, і вага зерна з колоса, та вага 1000 зерен знижувалась. Відмічено, що оптимальною дозою, при якій отримана найбільша кількість морфо-фізіологічних сприятливих змін є доза 150 Гр. Стимуляція під впливом таких доз мутагенів захисно-відновлювальних систем рослин приводить до підвищення стійкості їх до стресових умов навколишнього середовища, що суттєво підвищує ефективність позитивного добору. Даний метод дозволяє отримати різноманітні генетично-змінені форми, які можуть використовуватись в якості вихідного матеріалу для селекції нових сортів. Аналіз отриманих результатів показав, що за загальною частотою індукованих змін, та часткою сприятливих з них найбільш мінливим є сорт твердої пшениці Харківська 27. Проблема. Одним із найсучасніших методів селекції є індукований мутагенез, значення методів якого полягає в тому, що вони, змінюючи генетичну структуру організмів, сприяють виникненню нових мутацій, чим збагачують природні ресурси генетичної мінливості, даючи селекціонерам великий матеріал для проведення добору і створення нових сортів (Кулиев Р.А., 1996, Моргун В.В., Логвиненко В.Ф., 1995; Ahloowalia B.S., Maluszynski M., 2004). Накопичено великий фактичний матеріал, який свідчить про різноманітні реакції рослинного організму на дію іонізуючої радіації.

В статье приведены результаты изучения генетической изменчивости пшеницы разных сортов в зависимости от действия различных доз гамма-лучей на семена. Исследовались показатели общей частоты индуцированных изменений растений пшеницыв первом пострадиационном поколении и доли из них физиолого-биохимически полезных изменений. В проведенных опытах спектр индуцированных изменений был представлен изменениями фертильности колоса, высоты растений и строения колоса. Возникновение мутационных изменений подтвердилось при определении хромосомных нарушений в меристемах корешков. Наибольший их процент зафиксирован в вариантах облучения 100- 150 Гр. Преимущественно количество морфoлогических изменений наблюдалось в колосе первого порядка. Также наблюдалось появление растений низкого или карликового роста, устойчивых к полеганию. Отрицательным фактором было формирование низкорослых мутантов с мелким зерном, а значит, и с низким весом зерна колоса. Также снижался и вес 1000 зерен. Отмечено, что оптимальной дозой, при которой полученная наибольшее количество физиологобиохимически полезных изменений является доза 150 Гр. Стимуляция под воздействием таких доз мутагенов защитно-восстановительных систем растений приводит к повышению их устойчивости к стрессовым условиям внешней среды, что существенно повышает еффективность положительного отбора. Этот метод позволяет получить разнообразные генетически-измененные формы, которые могут быть использованы в качестве исходного материала для селекции новых сортов. Анализ полученных результатов показал, что исходя из общей частоты индуцированных изменений и долей благоприятных среди них, наиболее изменчивым является сорт твердой пшеницы Харьковская 27.

This article describes results for study of wheat genetic changeability depending on different doses of gamma-rays on seed. The indexes of general frequencies of the induced changes of wheat in first generation and stake from them physiology-biochemical plant-useful changes were investigated. Spectrum of induced changes was submitted by change the ear fertility, plant height and ear structure in these experiments. The emergence of mutational changes was confirmed during determination of chromosomal abnormalities in root meristems. The greatest percentage of these processes was fixed in version 100-150 Gr irradiation. Advantageously, the number of morphological changes was observed in the ear of the first order. Also, there was the emergence of low height, or dwarf plants resistant to lodging. Negative factor is the formation of dwarf mutants with fine grain, and hence low-weight corn ear. The weight of 1000 grains has reduced also. It is marked that an optimal dose at that got the most of plant-breeding-valuable mutations is dose 150 Gr. Stimulation exposed to such mutagen doses of protective and regenerative systems of plants leads to increasing of their resistance to stressful environmental conditions, which significantly increases positive selection efficiency. This method allows obtaining the variety of genetically-modified forms, which can be used as a starting material for breeding new cultivars. Analysis of the results has showed that due total frequency of the induced changes and the share of favorable modifications among them, the most changeable cultivar is the variety of durum wheat, Kharkivska 27.