Введение к работе
Актуальность темы. Применение методов экспериментального мутагенеза в селекции с.-х. культур является перспективным при созданчи сортов с комплексной устойчивостью к полеганию, болезням, леблагсприятным условиям сроды, с ікооким качеством зерна, зысоксуролаШедх и короткостебсльньь . С этой целью необходимо дальнейшее изучение закономерностей мутационное изменчивости, разработка методических направлении при активном использовании модифицирующих факторов на фоне высокоактивных химических мутагенов и рйіЯая-лучей.
Цель и задачи, исследований. Цель исследований - изучение влияния мутагенов и биологичесгл дктда'ой парааминобецзойной шалоты (ІШЖ) аа изменчивость ячменя в первом (Mj), втором () и трэтгем () поколениях и получение нового исходного материала для селекщюнной работы. Исходя из цели, бшга поставлены следующие задачи:
Изучать влияние мутагенов и 1Ш на частоту хромосомных нарушошй в митозе клеток корневой меркстемы проростков В MjJ
Изучить влияние химических мутагенов, гамма-лучей и их совместных комбинаций с ПАБК на рост и развитие растений различных сорічзв ячменя в М-р
йсследоэать частоту а спектр макро- и микромутаций у сортов ячменя в iAj и изучить наследование этих изменений в Е^;
Установить путём исследования поколений f^ и tij наиболее генетически активные мутагены и дозы и их сочета.щя с ПАШ. Отобрать и оценить морфологические и другие типы мутаций;
Исследовать изменчивость содержания оелка и лизина в зерна линий и «оптантов ячменя;
Изучить уровень изменчивости сложных признаков по генерациям в зависимости от мутагенов и' доз' и возможность идентификации мутантов по этим признакам;
їіровеота акатош-цитологичеокое изучение некоторых мутантних форм.
Новизне исследование. Впервые изучеьа эффективность химических мутагенов НЭМ, НММ, ЭИ, ДАБ, ДІ0 и іамна-дучея в соэмеот- ' нем применение с модификатором ШШК на яровом ячмене сортов ХарысовскиЙ 74 и Одесский 100. Разработана оригинальная схеча изучения изменчивости и наследования количественных ііриїнаков
в разных, мутантних поколениях с помощью коэффициентов феноти-пической удалённости, вариации и ассоциации. Отработана методика отбора мутантних линий ячменя по содержанию белка и лизина в зерне на фоне гетерогенной популяции. Проведен анатомо--цитологическик анализ мутантних форм.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на: научной конференции профессорско-преподавательского состава ХГАУ им.В.В.Докучаева (Харьков,1991,1992 гг.);научной конференции совета молодых ученых и специалистов TUXA (Москва, 1991 г.).
Обьё;»? и структура диссертации. Диссертация изложена на 171 странице машинописного текста и состоит из введения, восьми глав, выводов, предложений для селекционной практики, списка использованной литературы и приложений. Работа содержат 27 таблиц, 8 рисунков и 32 таблицы приожений. Список использованной литературы включает 294 источника, в том числе 62 работы иностранных авторов.
' 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВЛЕЙ
Экспериментальная часть работы проведена в І989-І99І гг. на опытном поле Харьковского ГАУнм.В .В .Докучаева.
Университет находится в восточной части Лесостепи Украины. Почва опытного поля - мощный структурный чернозём на глинистом карбонатном лёссе. -.
Погодные условия в годы проведения-опытов различались по температурному режиму и условиям увлажнения. Средняя многолетняя годовая сумма осадков составляет 500 им. Накопление влаги в" почве происходит главным образом за счет осенне-зимних осадков. Сумма эффективных температур по многолетним данным составляет 2700. -
. В исследованиях использованы два сорта ярового ячменя разновидности ну тане, .различные по морфобиологическим свойствам п происхождению: Харьковский 74 и Одесский 100.
Семенной материал получен от Украинского НИИ растениеводет-
ра, селекции и генетики им.В.Я.Юрьева. Химическими мутагенами
семена обрабатывали в ХГАУ на кафедре генетики, селекции и се
меноводства. "'''"'..
Семена указанных сортов подвергали воздействию химических мутагенов в концентрациях: нитроаометилмочевина (НИМ) 0,0025; 0,005; 0,01 и 0,02$, нитрозоэтилмочевина (НЭМ) 0,006;, 0,012; 0,025 и 0,05, ЭТИЛ8НКШН (ЭИ) 0,0025; 0,005; 0,01 И 0,015$,
диэтилсульфат (ДЭС) 0,05; 0,1 и 0,2$, 1,4-бис-диазоацетилбутап (ДАБ) 0,05; ОД и 0,2. Оемена замачил&'Ш н растворах мутагенов в течение 12 часов, 'затем промывали в водопроводной поде и подсушвата. Контролем служили семена, замоченные в воде.
Гатаа-лучи **'Св применяли в дозах 5, 10 и Jo ;:р. Облучения семян проводили в лаборатории ради анионной генетики Института биофизики АК СССР. Контроль - необлученные семена.
Обработку семян модификатором парааминобензойяой кислотой (ПАБК) в кснцентрациЕ 0,01 и 0,055? проводили послэ замачивания их в растворах мутагенов п обучения гакма-лучахі.
В первом поколении проводили фенологические наблюдения, определяли полевую всхожэсть и выживаемость растений, учитывали морфологические аномалии и стерильность растение.
Для лабораторных цитологических исследований ислользолали 200 семян каждого варианта у сорта Харьковский 74. Семена про-рашзали в чашках Петри. Проросшіе корешки дайкой 3-5 мм фиксировали в уксусном алкоголе (смэсь трёх частей спирта и одной части ледяной уксусной кислоты). Продолжительность фкксгдии 12 часов. Хранили корешки в 70#-нон спирте. Готовили временные ацетокармиповые препараты. Препараты рассматривали под световым микроскопом типа ІЛШ-3. Учитывали хромосомные нарушения з анафазах митоза. Для эг:ой цели просматривали 1000 анафаз в каждой варианте. Б общей сложности было просмотрено 41000 анафаз.
Для изучения аномалий в мейозе фиксировали колосья на стадия микроспсрогенеза. Готовили временные ацетилкарминовые препараты пыльников.
Для получения второго мутантного поколения (М>) посев проводили целыми колосьяш из расчета 24 колоса на І ьг. Б течение всего периода вегетации проводили учет хлорофяльных, сторильшк и морфофигиодіогических мутаций.
Растения с изменёнными признаками описывали, Э'.иотроваш и убирьли отдельно. Проводили подсчет случаев мутаций на 100 семей. Семена изменённых растеши высевали для изучения.характера наследования в fij.
Анализ изменчивости количественных признакоі. проводили пу- тем вычисления дпоперсии и коэффициентов вариации (V ), сЪено-типической уделоиности (КФУ) и ассоциации (КА) в Mj, Mg и ?ij. Для внявлеїшя различий между отделывай варианташ ошг-ов попользовали показатель НОР. Вое вітайся е.чия. проведены на герсо-налыюм компьютере по мстодике'П.Шиітуна (1234).
Биохимический анализ зерна ячменя на наличие белка и лизина проводили в технологической лаборатории УНПИРСиГ им .В .Я .Юрьева и лаборатории уассовік анализов ХГАУ. Для этой цели анализировав индуцированные мутанты 1. а также 45 линий по сорту Харьковский 74 и 47 линий по сорту Одесский 100, отобранных подряд из вариантов НЭМ 0,012; 0,025 и 0,05 в №j.
Анатомические признаки у мутантов изучали по методике И.А. Ильинской-Центилович (1962).
