Введение к работе
Актуальность темы. Одним тэ эффективных и безопас-ных для полезной энтомо фауны способов регуляции численности вредных насекомых является использование хромосомных транслокаций. Действую интродуцирован-ных транслокаций во втором и последующих поколениях после выпуска мугантных осо Рей позволяет сдергивать численность вредителя в ряду поколений, а таюма предотвращать его накопление в природных стациях.
Создание технологии массового разведения весенней капустной мухи ( Delia brassicae Botjche; Diptera, Antho-myiidae)B ВИЗРе открыло возможность реализации транслокационного метода на этом вредителе крестоцветных. На первом этапе была отработана методика выделения линий с транслокациями хромосом.отобрана линия и рассмотрена возможность применения одной, сцепленной с мужским полом транслокации для подавления численности весенней капустной мухи (Самойлов, 1985 ).
Уровень наследуемой стерильности в линии с одной транслокацией составляет около 50%. Сокращение репродуктивного потенциала в 2 раза не позволяет сдерживать рост численности D.brassicae при коэффициенте размножения природной популяции более 2. В полевых условиях коэффициент размножения популяций D.brassicae колеблется от 1 до 30 < Гусева, 1987 ). Для эффективного сдерживания роста численности весенней капустной мухи необходимо получить линии, которые обеспечат гибель более 50% потомства.
Одним из способов повышения эффективности линий D.brassicae с наследуемой полустерильностью может быть применение сцепленных с мужским полом транслокаций в комбинации с методом лучевой стерилизации. Реализация такого комбинированного метода требует детального исследования эффектов, индуцируемых радиацией у самцов и самок D.brassicae.
Другую возможность повысить уровень наследуемой стерильности дает конструирование линий, несущих две и более транслокаций. Для реализации этого варианта транс-локационного метода необходимо получить гомозиготные по аутосомным транслокациям линии D .brassicae, что сделает возможным массовую наработку биоматериала.
-4- !
Цели и задачи исследования \ Целью; данной работы является изучение возможностей' создания эффективной метода генетической борьбы с весенней капустной мухої на основе линий с транслокациями хромосом, обеспечи вающих необходимое для сдерживания роста численное ти ниже порогового уровня снижение репродуктивного ПС тенциала природных популяций Данного вида, или путей индукции частичной стерильности при облучении. В задачи работы входит:
-
На основе выделенной ранее аутосомной транслокг ции (Т51) создать линию весенней капустной мухи, нес] щую транслокацию Т51 в гомозиготном состоянии.
-
После облучения самцов и самок весенней капустное мухи в широком диапазоне доз рентгеновских лучей оцс нить изменения важных для генетической борьбы показі телей репродуктивного потенциала ( частота полное ты* стерильных пар, уровень индукции и наследования сте рильности, выживаемость потомства на постэмбриональ ных стадиях развития, сдвиг в соотношении полов, конку рентоспособность самцов ) у облученных насекомых и и> потомков F1.
-
Выделить линии с транслокациями хромосом и оцениі их по уровню наследуемой стерильности, по половой ак тивности гетерозиготных особей, по выживаемости по томства на постэмбриональных стадиях развития.
-
Отобрать транслокации, пригодные для совмещения е одном генотипе , и оценить потенциальную эффективность их использования.
Научная новизна работы. Впервые на весенней капуст ной мухе проведена количественная оценка по комплек су показателей репродуктивного потенциала у облучен ных на стадиях имаго и поздней куколки самцов и самок с применением методики индивидуальных скрещиваний і родительском поколении и F1 после облучения. Оценен; изменчивость уровня стерильности у отдельных облучен ных особей и их потомков F1. Выявлено наследование повреждений, приводящих к нарушению половой актив ности у части самцов, которое обуславливает их полнук стерильность.
Получены данные по частоте выхода транслокаций у весенней капустной мухи при облучении самцов и самої* рентгеновскими лучами в дозах 0.25, 0.5 и 1.5 кр. Отрабо тана методика выведения зутосомных транслокаций в гс
мозйготноё состояние без использования фенотипичес-ких маркеров. Показана возможность совмещения двух независимо полученных транслокаций в одном генотипе, которое обеспечивает высокий уровень стерильности гетерозигот у D.brassicae.
Практическая ценность исследования . В рамках исследованного диапазона доз рентгеновских лучей доза 0.25 кр оптимальна для выделения транслокаций, поскольку она индуцирует мутации, детерминирующие полустерильность ,с достаточно высокой частотой (8.9% у самцов F1 и 4.2% у самок F1) и при этом эффекты, затрудняющие процесс выделения хромосомных перестроек, минимальны.
Полученная коллекция транслокаций может послужить основой для конструирования новых комбинированных линий весенней капустной мухи с высоким уровнем наследуемой стерильности. Транслокации ТЗ и Т5 перспективны для совмещения в одном генотипе, т.к.у двойных гетерозигот обеспечивают гибель 69% потомков на эмбриональной стадии развития, а конкурентоспособность самцов гетерозиготных по этим двум транслокациям не снижается по сравнению с нормой. Разработанный для D.brassicae метод выведения в гомозиготное состояние аутосомной транслокации без использования фенотипи-ческих маркеров может быть применен на других видах из отряда Diptera, частная генетика которых слабо разработана.
Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на Всероссийском съезде по защите растений ( С-Петербург, 1995 ). По материалам диссертации написано 2 статьи, к настоящему времени находящиеся в печати.
Структура и объем диссертации. Рукопись диссертации содержит 199 страниц машинописного текста, иллюстрирована 10 рисунками и 29 таблицами. Список цитируемой литературы включает 284 работы, в том числе 212 на.иностранных языках.. Диссертация состоит._из_введе^.. ния, обзора литературы, материалов и методов исследований, 4-х глав экспериментальной части, заключения, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложений, включающих 6 таблиц.