Введение к работе
Актуальность темы. Одним из методов создания исходного материала для селекции сельскохозяйственных растений является 1КС-приментальиый мутагенез. Классические мутагенные факторы (ионизирующая радиация, химические мутагены) оказывают грубое действие на генетические структуры клетки, а полученные мутанты имеют пониженную жизнеспособность и продуктивность, что затрудняет их использование в селекционной практике.
В настоящее время ведется поиск новых малотоксичных мутагенов, дающих высокий аыход селекционно-ценных мутаций у растений. Таким фактором является лазерное излучение. В исследованиях на растительных объектах предпочтение отдается гелий-неоновому лазеру, излучающему монохроматический когерентный красный свет. Согласно одной из гипотез действие лазерного излучения осуществляется через фитохромную систему растений (Сечняк и др., 1979; Кузнецов и др., 1986; Дудин, 1991). Фитохром, как акцептор красного и дальнего красного света, возможно регулирует и синтез этилена в растительных клетках (Полевой, 1982). По результатам исследований ряда авторов (Видавер, 1982; Kuznetsov et al., 1992) экзогенное применение этилена, источником которого является этрел, дополняет действие света красной области спектра на семена и растения. Под влиянием этрела увеличивается уровень хромосомных аберраций в клетках растений (Шевелуха и др., J989). Исходя из этого, актуальными и перспективными представляются исследования по изучению действия низкоэнергетического лазерного красного излучения, дальнего красного света и этрела на изменение генотипа ярового ячменя.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение мутагенного действия лазерного излучения, дальнего красного света, этрела и эффективности их сочетания при создании исходного материала ярового ячменя. В связи с этим были nocraiiii-ны следующие задачи:
изучить влияние монохроматического когерентного лазерного излучения, дальнего красного света (ДКС), этрела и их совместного применения на рост и развитие растений ячменя в первом поколении;
выявить и сравнить мутагенное действие на яровой ячмень ДКС, этрела и лазерного излучения;
определить наиболее эффективные сочетания мутагенов по выходу морфологических и физиологических мутаций у ячменя;
сравнить мутабильность двух сортов ячменя Дина и Зазерский 85;
отобрать селекционно-ценные мутанты ячменя с морфофизиоло-гическими и биохимическими признаками. Провести их оценку на про-' дуктивность, устойчивость к головневым заболеваниям, шведской мухе, кислотности почв.
Научная новизна исследований. Доказана возможность получения на ячмене наследственных изменений (мутаций) под действием ДКС и этрела.
Впервые изучена мутагенная эффективность лазерного излучения в сочетании с дальним красным светом и этрелом на ячмене сортов Дина и Зазерский 85.
Предложен способ обработки семян ячменя этрелом для индукции мутаций, на заявку которого получено положительное решение Роспатента.
Практическая ценность работы. На основании результатов, полученных в эксперименте, разработаны и предложены для практического применения способы (режимы) мутагенной обработки семян ярового ячменя с использованием этрела, ДКС, их совместного сочетания и комбинирования с лазерным облучением.
Получены мутантные формы ячменя, представляющие селекционно-генетическую ценность по признакам скороспелости, продуктивности, кислотоустойчивости, содержанию белка. Одиннадцать мутантов включены в основной каталог ВИРа им. НИ. Вавилова.
Материалы, полученные в эксперименте, используются в преподавании генетики и селекции Вятской ГСХА.
Апробация работы ! публикации. Основные результаты исследований доложены на XXV научно-производственной конференции, посвященной 50-летию Ижевского СХИ (Ижевск, 1993); на 111 научной конференции Кировского госпединститута «Вятская земля в прошлом и настоящем» (Киров,1995); на научной сессии Вятского госпедуниверси-тета (Киров,1996); на научно- практической конференции «Научные основы стратегии адаптивного растениеводства Северо-Востока Европейской части России» (Киров, 1996); на научно-практической конференции «Региональные проблемы экологической генетики» (Саранск, 1996); на научной конференции МСХА (Москва, 1996); на XVII научно-производственной конференции «Актуальные проблемы развития аграрного сектора» (Ижевск, 1997); на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Кировского СХИ (1992,1993, 1994, 1995, 1996).
Основные материалы и положения диссертации опубликованы в I 2 печатных работах.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 181 странице машинописного текста и состоит из введения, семи глав, выводов, предложений для селекции, списка литературы и приложений. Работа содержит 30 таблиц и 27 рисунков. Список литературы включает 252 источника, из них 37 иностранных авторов.
