Генетико-селекционные основы искусственной регуляции пола у тутового шелкопряда (Bombyx mori L.)

Леженко, Светлана Семеновна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Генетико-селекционные основы искусственной регуляции пола у тутового шелкопряда (Bombyx mori L.)
ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Генетико-селекционные основы искусственной регуляции пола у тутового шелкопряда (Bombyx mori L.)"

f ^ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

\ ИНСТИТУТ ГЕНЕТИГ.И И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БИОЛОГИИ

РАСТЕНИИ

На правах рукописи УДК 638.2:631.528.1 леженко светлана семеновна

генетико-селекционные основы

искусственной регуляции пола у тутового

шелкопряда (Bombyx mori L.)

Специальность: 03.00.15 — Генетика

автореферат

диссертации па соискание ученой степени доктора биологических наук

ТАШКЕНТ — 1998

Работа выполнена на кафедре дарвинизма, генетики и экспериментальной морфологии Ташкентского государственного университета, в лаборатории племенного дела тутового шелкопряда Узбекского научно-исследовательского института шелководства.

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор ЭГАМБЕРДИЕВ А. Э. Доктор биологических наук, профессор ГОСТИМСКИЙ С. А. Доктор сельскохозяйственных наук, профессор АЗИМОВ С. Г.

Ведущая организация: Институт шелководства Украинской

академии аграрных наук.

Защита диссертации состоится « 2Л » 1998 г.

в час на заседании Специализированного Совета

Д 015.80.01 при Институте генетики и экспериментальной биологии растений АН РУз по адресу: 702151 Ташкентская область, Кибрацский район, п/о Юкори-Юз.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотек,? Института генетики и экспериментальной биологии растений АН РУз.

Автореферат разослан « № » 199 8 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор биологических наук

Ш. ЮНУСХАНОВ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Изделия из натурального шелка отличаются своей крепостью, нежностью, гигиеничностью и рядом других свойств, поэтому они пользуются большим и неизменным спросом как на внутреннем, так и внешнем рынках.

Несмотря на то, что Узбекистан по валовому производству коконов занимает третье место в мире, качество коконного сырья все еще полностью не удовлетворяет требования рынка.

Качественные характеристики коконов, особенно технологически е свойства шелковой оболочки в значительной степени зависят от породных особенностей тутового шелкопряда. Одним из кардинальных направлений существенного повышения шелкокосности коконов и выхода качественного шелка-сырца является создание и внедрение регулируемых по полу пород. Промышленное выкармливание только одних особей мужского пола, коконы которых намного шелконоснее, чем у самок, позволило бы получить на 18-207. больше шелка. Кроме того, разработка методов искусственной регуляции пола у тутового шелкопряда способствовала бы решению ряда проблем гренажного производства, в частности, производства гарантированно гибридной грены. не засоренной чистопородными яичками.

Еще в 30-е годы Б.Л.Астауровым, Х.Хасимото были предложены особые подходы к решению проблемы искусственной регуляции пола. Ими разработаны методы партеногенетического'и андрогенетического воспроизводства тутового шелкопряда. Однако эти методы носят лабораторный характер.

Позднее В.А.Струнникову и Л.М.Гуламовой (1958) удалось разработать схему и создать маркированные по полу на стадии яйца линии. Но приготовление грены нужного пола в широких производственных масштабах сопряжено с делением миллиардов яиц по цвету, что требует колоссальных затрат.

Более экономичным, совершенным и пригодным для промышленного использования мозгат быть способ получения одного мужского потомства, основанный на применении сбалансированных сцепленных а полет эмбриональных деталей. Для осуществления этого проекта необходимо иметь сотни г-деталей, чтобы выбрать иэ них локализованные в строго определенном участке 2-хромосомы.

В литературе к началу наших исследований практически не было

сведений в этом направлении. Получение эмбриональных сцепленных с полом летальных мутаций и их сбалансирование в генотипе одного самца требовало решенн ряда вопросов теоретического и методического характера. Решению этих вопросов посвящена настоящая диссертационная работа.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась разработка теории и методики получения достаточно большого количества эмбриональных рецессивных г-деталей, выведение сбалансированных по г-леталям пород, разработка методики их разведения и создание промышленных самцовых гиОрвдов тутового шелкопряда.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка метода индуцирования и обнаружения, вмбриональ-ных сцепленных с полом деталей;

- установление наиболее эффективных доз и стадий облучения женских и мужских половых клеток для максимального получения эмбриональных сцепленных с полоы рецессивных детальных мутаций;

- разработка методики определения частоты возникновения сцепленных с полом эмбриональных летальных мутаций;

- получение необходимых для селекции рецессивных эмбриональных 1-деталей и их генетическая и биологическая характеристика;

- создание сбалансированных по деталям пород тутового шелкопряда с использованием сцепленных с полоы летальных мутаций;

- выведение крупнококонных пород-компонентов для гибридиват ции со сбалансированными по г-деталям породами;

- разработка методов разведения сбалансированных по 2-деталям пород;

- разработка способа очищения селекционных популяций от вредных мутаций, основанного на комбинированном использовании трех видов размножения: амейотического и мейотического партеноге-незов и нормального полового; .

- создание и испытание промышленных гибридов с участкам сбалансированных по 2-летшшм,и крупнококонных пород.

Научная новизна. Работа имеет фундаментально-прикладное сна-. чение и является комплексным исследованием по генетике и селекции сбалансированных по 2-деталям пород тутового шелкопряда. Впервые разработаны теоретические и методические основы получения эмбриональных сцепленных с полом рецессивных деталей у тутового шелкопряда. Впервые в практике мирового целководства выведены сбаланси-

рованные по г-деталям породы и линии шелкопряда. Разработан принципиально новый экономически выгодный способ управления полом у шелкопряда. Созданы промышленные гиОриды, состоящие исключительно из высокопродуктивных гусениц мужского пола. Определены особенности разведения сбалансированных по г-леталям пород, способствующие полному проявлению генетического потенциала этих пород, разработан способ элиминации деталей и полулеталей в популяциях шелкопряда.

Практическая значимость работы. Сбалансированные по двум не-аллельным 2-леталям породы и самцовые гибриды тутового шелкопряда открывают реальные возможности, во-первых, выкармливания в широких производственных масштабах более продуктивных гибридных гусениц муяского пола, во-вторых, производить на гренажных предприятиях 100-процентную высокопродуктивную конкурентоспособную гибридную грену. Использование разработанного метода на других видах насекомых способствует созданию способов биологической защиты сельскохозяйственны: культур и садов от вредителей без применения дорогостоящих и далеко не безвредных для человека химических веществ.

Основные положения,выносимые на защиту.Теория и методика получения эмбриональных сцепленных с полом рецессивных летальных мутаций, выведение сбалансированных по двум 2-леталям линий и пород, методические особенности племенной работы с этими йородами, • создание промышленных самцовых гибридов с участием двухлетальных пород.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы в выведении сбалансированных по 2-леталям пород Бе-лококонная 2 нгл (новая генетическая линия), С-5 нгл \*г, САНИИШ 9 нгл, С-8 кгл, Асака нгл иг. С участием сбалансированных по г-леталям пород созданы промышленные гибриды самцовой формы Тетрагиб-рид 3 нгл, ТригиСрид 7, Турон 1, Турон 2, Узбекистан 5 ' и Узбекистан 6. ТригиОрид 7. Тетрагибрид 3 нгл, Узбекистан 5 и Узбекистан 6 районированы. Пять новых гибридов проходят государственные испытания.

Основные положения диссертации нашли отражение в "Методике получения эмбриональных сцепленных с полом рецессивных деталей у тутового шелкопряда" (1976), "Методике индуцирования и выявления полезных доминантных и рецессивных мутаций, возникающих под дейо-

твием различных мутагенов" (1086), "Рекомендациях по выведению высокогетерозисных форм и линий тутового шелкопряда" (1986), "Методических особенностях племенной работы с регулируемыми по полу породами тутового шелкопряда" (1992). Размножение пород-компонентов самцовых гибридов начато в племпредприятиях ассоциации "Уз-легпром".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на заседаниях ученого Совета Среднеазиатского научно-исследовательского института шелководства (Ташкент,1974-1991), научных конференциях преподавателей и аспирантов Ташкентского государственного университета (Ташкент,1965,1980), на втором съезде Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им.Н.И.Вавилова (Москва, 1974), на заседании объединенного коллоквиума лабораторий генетики, полиплоидии, постнатального онтогенеза и цитогенетики развития и регуляции пола Института биологии развития им.К.К.Кольцова АН СССР (Москва,1981), на Всесоюзном координационном Совете по шелководству (Москва,1981), на Всесоюзной конференции "Наследственность и развитие", посвященной 80-летмо со дня рождения академика Б.Л.Астаурова (Москва,1984), на Втором и Шестом съездах Узбекского общества генетиков и селекционеров (Ташкент. 1971,1992), на выездном заседании Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им.Н.И.Вавилова (Ташкент,1992), на научной сессии Узбекской академии сельскохозяйственных наук "Научное обеспечение агропромышленного комплекса Узбекистана" (Ташкент, 1993), на заседании ученого Совета Узбекского научно-исследовательского института шелководства (Ташкент,1936), на юбилейной конференции, посвященной 70-лети» Узбекского НИИ шелководства (Ташкент,1997).

Результаты работы демонстрировались на выставках достижений народного хозяйства в Ташкенте и в Москве .(1974,1986,1990) .

Публикация результатов исследований. По результатам исследований по теме диссертации опубликовано 35 работ.

Объём и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 258 страницах машинописного текста, иллюстрированы 55 таблицами, 31 рисунком. Список литературы содержит 381 работу, из них 171 иностранных авторов.

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, материала и методики, результатов исследований и их обсуждения, зак-

.течения, выводов, рекомендаций, списка цитированной литературы и приложений.

П. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Эмбрионы тутового шелкопряда скрыты под плотной хитиновой оболочкой яйца, и нарушения в процессе их развития, детерминированные действием каких-либо факторов, в частности летальных, не могут быть замечены без специальных эмбриологических анализов. Внешне летальные яйца не отличаются от нормальных. Такая особенность осложняет работу экспериментатора по обнаружению эмбриональных мутаций. Учитывая это положение, нами прежде всего была разработана методика обнаружения г-летальных мутаций, основанная на сопоставлении жизнеспособности яиц разного пола.

В качестве подопытного материала для получения эмбриональных г-деталей использовали породы С-5 и С-12. Выбор этих пород определялся тем, что оич генетически маркированы по полу на стадии яйца. Каждая кладка этих пород расщепляется по окраске яиц на два цвета - темный и светлый в-соотношении 1:1. Из грены темного цвета вылупляются темноглазые гусеницы женского пола г/Ш*5-;иг/иг,из светлых - белоглазые гусеницы мужского пола 2/2; »2/1*2- Благодаря этому уже на третий день после откладки яиц, когда пигментируется серозная оболочка, можно свободно определить их пол, что значительно упрощает методику обнаружения эмбриональных летаяей, так как при этой отпадает необходимость в проведении громоздких и дорогостоящих выкормок гусениц Тв.

Постановка опытов на маркированных по полу породах на стадии яйца дает возможность проанализировать значительное количество самцов с облученной г-хромосомой и получить гарантированно эмбриональные 2-летали. В экспериментах также были использованы породы С-13, С-14, С-8 нгл, Орзу, Ювдуз, Асака и партеногенетические клоны.

Методика и схема получения деталей, разработанная в рамках настоящего исследования заключалась в следующем. Белоглазых самцов (либо темноглазых саыок) облучали на куколочной стадии. Вышедших бабочек спаривали с необлученными родителями (самками либо самцами). Возникшая деталь в 2-хромосоме облученных самки или самца передается с этой хромосомой тсогько мукскому потомству, ко-

торое в этом случае приобретает генотип 1}/7?. Поэтому выкармливали только белоглазых самцов Р*. Выведенных бабочек-самцов вновь скрещивали с неполученными бабочками меченых по полу пород. Полученные кладки яиц теперь уже первого возвратного поколения (далее Гв) делятся на самок и самцов. Анализ кладок на летальность производится сразу после инкубации путем сопоставления жизнеспособности яиц разного пола. Если данная кладка происходит от гетерозиготного самца по эмбриональной летали I1/!*, то яйца женского пола оживают в два раза хуже яиц мужского пола и соотношение полов у вылупившихся гусениц становится 20 : 19. В кладках, происходящих от нормальных самцов 2*/!*, яйца обоего пола оживают примерно одинаково и соотношение полов у гусениц близко к обычному -1сГ : 1?. Семьи с соотношением полов близким к 20 : 1? более детально исследовали генетическими методами на наличие в генотипе их самцов эмбриональных деталей.

г-летали индуцироваЛи гамма-лучами. Материал облучали на гамма-установке Института ядерной физики Академии наук Республики Узбекистан. Мощность источника (Со60) равнялась 24Р/сек. Воздействие велось на зрелые спермин и непрошедшие редукционных делений яйца (на куколочкой стадии).

Наряду с разработкой способа индуцирования и выявлении эмбриональных 2-деталей нами разработаны и использованы в генетических и селекционных экспериментах методики и методические приемы определения частоты возникновения Ъ-деталей, локализации деталей в г-хромосоме, выведения сбалансщкзванных по г-деталям и крупно-когаэккых пород, особенности племенной работы с регулируемыми по цолу породами и различные способы повышения биологических и продуктивных показателей пород, племенных и промышленных гибридов.

Выкормку гусениц, анализ подопытного материала по Сиологи- " ческиы, продуктивным и технологическим признакам проводили общепринятыми методами. Детали методик приводятся, в соответствующих разделах экспериментальной части.

Выражаю свою признательность и сердечную благодарность академику РАН В.А.Струнникову и члену-корреспонденту УзАСХН У.Н.На-сириллаеву за методическую и практическую помощь в подготовке и завершении Диссертации.

П 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Исследования по проблеме охватывают три блока вопросов.

1. Теоретическое обоснование индуцирования и обнаружения сцепленных с полом эмбриональных летальных мутаций.

2. Разработка методики выведения пород, основанной на постоянном генетическом контроле за присутствием в генофонде мутаций-регуляторов пола. Создание линий и пород шелкопряда, сбалансированных по двум неаллелькым г-деталям с уровнем продуктивности, отвечающим требованиям производства.

3. Разработка методов реализации результатов теоретических исследований посредством создания и испытания промышленных гибридов, состоящих исключительно из особей мужского пола.

3.1. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ РЕЦЕССИВНЫХ ЛЕТАЛЬНЫХ МУТАЦИЯ У ТУТОВОГО ШЕЛКОПРЯДА

Частота возникновения деталей зависит от дозы воздействия мутагена и мугабилькости половых клеток. Успешность обнаружения эмбриональных сцепленных с полом деталей в основном определяется величиною выборки (семьи) вылупившихся из яиц гусениц. Этот показатель в свою очередь зависит от плодовитости бабочки-самки и ■процента оживляемости яиц в Тв, полученном от облученных родителей. Чем выше процент оживляемости грены, тем больше используется для анализа вылупившихся гусениц мужского и женского пола при одном и том же числе яиц в кладке. Процент оживляемости яиц зависит от жизнеспособности материала, дозы облучения того или иного пола и стадии развития половых клеток в момент отблучения.

В зависимости от целей исследования необходимо бывает иди получить максимальной количество мутаций или же все возникшие мутации обнаруживать. Эти требования несовместимы. Можно больший! дозами облучения вызвать много мутаций, однако выявление их будет трудный или вовсе невозможным из-за малой выборки в связи с резким понижением жизнеспособности облученного материала.

Технически немыслимо сразу изучить оптимальное сочетание всех факторов, обеспечивающих с одной стороны максимальную частоту индуцированных деталей и с другой стороны точное выявление

всех возникших деталей. Поэтому в своих исследованиях мы постепенно изучали значение отдельных наиболее важных факторов на успешность способа.

3.1.1. Разработка методики обнаружения 2-леталей у тутового шелкопряда

В нормальных кладках соотношение полов среди вылупившихся личинок соответствует в среднем 50? : 50с4, тогда как в летальных кладках оно сдвигается до 33.3? : 66.7о". Однако согласно генетическим закономерностям в отдельных кладках соотношение полов имеет определенные отклонения от теоретически ожидаемого, обусловленные величиной выборки.

В табл.1 приведены допустимые статистикой колебания процента гусениц-самцов в нормальных и летальных кладках при разном размере выборки. Расчеты сделаны по Дд.Снедекору (1961).

Таблица 1

Колебания процента самцов в кладках нормальных и летальных семей в зависимости от размера Выборга

Ра^ме^ "¡Допустимые колебания процента сачцов_кладках Б№т[.' Нормальных (Я » ёоЕ) ^Летальных (X «• 66,72)

50 31,0 - 69,0 47,0 - 85,0

100 37,0 - 63,0 ' Б4,0 - 79,0

150 38,7 - 61,3 • 55,6 - 77.4

200 40,4 - 59,6 57,3 - 75,8

225 41,3 - 58,7 58,0 - 76,0

250 42,0 - 58,0 59,0 - 74,0

300 42,5 - 57,6 59,4 - 73,6

350 42,8 - 57,2 59,8 - 73,2

400 43,2 - 56,8 60,2 - 72,8

500 . 44,0 - 56,0 • 61,0-72,0

Судя ПО даниш табл.1, для выявления детальных кладок

брать образцы с числом вылупившихся личинок не менее 225-250, тогда не будет иметь место захождение мехду самыми высокими процента:® самцов в нормальных кладках и сачыми низкими - в летальных. Вылушение 250 личинок из летальных кладок численностью в 500 яиц произойдет при сживляемости яиц выше 60%. Возможность об-

наружения летальных семей при разных процентах вылупления личинок Сыла проверена на 400 кладках. Эти кладки были получены в результате скрещивания нормальных самок с самцами, происходящими от отцов, которые были облучены дозой 5 кР и скрещены с необлучен-ными самками. Оживляемость в этих'семьях колеблется от 10 до 100%.

На рис.1 представлено распределение семей по проценту содержащихся в них самцов. На вариационных рядах нанесены границу ста-тисти':?ски допустимых колебаний процента самцов при данных величинах выборок. При выборке меньше 250 показатели содержания самцов в летальных и нелетальных семьях начинают трансгрессировать. Наложившиеся классы вариационных рядов летальных и нелетальных семей заштрихованы. Очевидно в этих классах смешаны семьи, несуше и не несущие леталь, но разделить их без дополнительного генетического анализа невозможно. В правой части пирамиды будет больше летальных, в левой - нелетальных семей. Правее этой трансгрессирующей зоны оказалось 12 семей (3,0%). Летальный характер девяти семей из них че вызывает сомнений, в то время как три семьи, . расположившиеся рядом с границей, могут принадлежать как к той, так и к другой группе. Генетический анализ подтвердил наличие летали в 9-ти упомянутых семьях. Из трех "пограничных" семей две несли деталь.

Таким образом, при выборке в 250 личинок практически улавливаются все возникшие летали. При выборке в пределах от 100 до 250 ■ещё можно уловить значительное количество летальных семей. Но при выборке от 50 до 100 должно потеряться более половины всех деталей, а при выборке ниже 50 обнаружение летальных семей невозможно.

Теоретические подходы к решению задачи выявления деталей и фактические экспериментальные данные прекрасно совпадают и благодаря этому стадо возможным предложить более простые пути для разработки условий индуцирования легален и их выявления. Для этого необходимо подбирать такие условия, чтобы при относительно большой доае действия мутагенного фактора обеспечивался относительно высокий выход личинок из яиц анализируемых кладок.

Э.1.2.Установление элективных условий облучения ионизирующими излучениями при индуцировании 2-деталей

Для получения максимального количества сцепденкнх с полой

о.

с. с 2

34»"

згъ

300

5 75 2» 225 20» П5

1ва

115 100

ау

1 1 2 1 5

Ъ^нвлеталКм.

I I

и А I

1 1 . г 1 гз',1 1 5

2 2 г «ц 1 г

2-5 Ю5}£ 4- 5

5'; I

Хглгтал Ьн-

1 ^

51 Н 63'2 2< Г-Я 1<1 "7

г ы ъгь I п"-/;/

М ^ 2 4 1 \

А 24 Э 2

гч

3 Г,

23 В

г «1 /Я©

ъггтътуятк///'' <Ш .'///Ь-

У7

I /■■'Л

И/ АЛ; '■////<//у/ /2 2

•Г/ ',< Ю 1 ' л -1 ' 2- '¿у /2." /У 2 2 Х>Уг4',' 24 о

' ■/■ ■>/.'■, ' ••/;//'•<:,/.. '//, < ■-•/•' у"

- . /■ /У " '. '- ч у. .//,/■///4-//У//////Л///А/<У//-/, /, / л ////л

.. у ^ ¿/■'■/у..'.

Рис.1

44 4«- £4- Го £г <Г<Г СВ 7с> 72 '4 7С 7»

процент вылупившихся самцов

Распределение -400 кладок по проценту вылупившихся самцов в зависимости от величины выбор от (семьи) Обозначения: 1, 2,3,4, 5,6 - количество кладог, (Е) - леталь;

кладки. подозр;ггслькые на содержание летали.

деталей необходимо было решить ряд вопросов, касающихся условий облучения. Задачи исследований сводились к установлении оптимальных доз воздействия и решению вопроса приемлемости стадий облучения половых клеток разного пола.

Усяапет облучшкя нуясюга пахших клга При воздействии на мужские половые клетки максимальный мутационный эффект наблюдается на стадии формирования сперматоцитов (шестой день пятого возраста). Но эта стадия одновременно является самой чувствительной к воздействию иониаирующих излучений (У.Тз21та,1064) и неудобной для облучения. Поэтому мы избрали для облучения куколочный период - период зрелых спермиев, отличаювдх-ся одновременно минимальными как иутабильностыо, так и чувствительностью к воздействию.

Исследования проводили на породе С-5, меченной по полу на стадии яйца. В опыте изучали б доз облучения: 2,5; 5; 10; 15; 20; 30 кР. Перечисленные дозы облучения не влияют на жизнеспособность бабочек й приводят к очень малому увеличению бракованных кладок по внешнему виду. Жизнеспособность грены р! в двух опытах (весна и лето) находится в строгой зависимости от доаы: с увеличением дозы воздействия процент оживления грены резко снижается (рис.2).

Оживляемость яиц, 2

дозы облучения, кР

Рис.2. Влияние дозы облучения самца на дизнесиособность на стадии эмбрионального развития.

Предельно высокой дозой воздействия на спермин оказалась доза 30 кР, которая привела к гибели 98% зигот в Гь что полностью, соответствует данным, полученным В. А.Струнниковым (1958) и Г.К.Дорошенко (1965). Эта доза была исключена из дальнейшей работы. Характер развития гусениц и их внешний вид в вариантах с дозами 2,5; 5; 10 кР мало разнится от показателей в контроле.Напротив, в вариантах 15, 20 кР гусеницы растут крайне медленно и неравномерно. С возрастанием дозы наблюдается некоторое падение жизнеспособности уже в первом возрасте. На протяжении I¡-IV возрастов гибель особей по всем вариантам очень незначительна. Максимальное падение жизнеспособности с возрастанием доз воздействия приходится на пятый возраст и период завивки. Таким образом, жизнеспособность гусениц Р1 от облученных самцов составила по вариантам: контроль - 83,6%; 2,5 КР - 76,7%; 5 кР - 73,4%; 10 КР -70,4Х; 15 КР - 56,0%; 20 кР - 35,37. при Р=0,962...0,999.

Наибольший интерес представляет жизнеспособностьв эмбриональный период, когда должны выявляться летали по разнице в оживляемое-™ грены мужского и женского пода. Эксперименты проводились в нескольких вариантах: при дозах облучения от 10 до 20 кР и при дозах облучения от 2,5 до 10 кР. В вариантах с дозами 15 и 20 кР наблюдалось большое количество кладок "неоплодотворенных", "полуоплодотворенных" или высохших на ранних стадиях развития и крайне низкий процент оживляемости яиц (табл.2).

Таблица 2

Жизнеспособность грены Рв в зависимости от дозы облучения самцов

Дозы (кР) количество (Процент количество Юживляе- (Достовер-Iисследован-(кладок Iисследован-!мость яиц)ность раз !ных кладок,!с физио-!ных яиц в I . !ницы (Р)

I шг 1логичес-!4-х повтор-1 X ± Бх,XIмежду 1 1ким бра-!ностях, шт I [контролем

! 1 ком I I 1и опытны-

! ! 1 ! !ми вари-

1 1 ! ! (антами

контроль 58 3,5 580 81,7*3,06

10 58 20,6 558 49,4*2,04 0,999

15 62 45,2 592 11,6*1,44 0,999

20 . 48 76,5 580 8,9*1,33 0,909

Данные табл.2 показывают, что оживляемость яиц оказалась исключительно низкой при высоких дозах облучения. Подтверждением изложенного служит то,что при дозах 15-20 кР из 152 кладок грены FB только 14 оказались с нормальной оживляемостью яиц;остальные кладки практически не ожили. На основании результатов серии экспериментов по. индуцированию деталей можно придти к заключению, что доза облучения мужских половых клеток не должна превышать 10 кР.

Во второй серии исследований было всесторонне изучено потомство FB от облученного самца дозами 2,5; 5 и 10 кР (табл.3).

Таблица 3

Зависимость оживляемости грены FB от дозы облучения самцов

Лозы (Количество исследованных ! Средняя оживляемость яиц

(кР) 1 I в кладке

1.........................------------------------

Iкладок,шт I яиц.шт I X ± Sic. X I Р между опытом

! I I I и контролем

спыт I. Оптимальные условия

контроль 100 57142 88,4 ± 1,36

2,5 105' 58407 78,0 ± 1,93 0,999

5 100 56718 60,1 i 2,56 0,999

10 101 55719 . 42,3 к 2,25 0,999

Опыт II. Жесткие условия

контроль 96 24620 73,3 ± 1,82

2,5 103 27028 66,1 ± 2,24 0,990

5 110 24921 47,9 ± 2,49 0,999

10 105 25000 -н <D -Ч1 2,21 0,999

В экологически жестких условиях (длительное хранение'грены в холодильнике) общий уровень оживляемости яиц как в опытных так и контрольном вариантах оказался несколько пониженным. Несмотря на это,закономерность изменения оживляемости яиц Ри по мере увеличения дозы облучения сохраняется. Индивидуальный анализ кладок Гв показал,что они варьируют по частоте оиивляемости яиц от 0, до 100 (табл.4).

Таблица 4

Вариация (сладок Гв по проценту оживляемости яиц в зависимости от дозы облучения самцов

Классы по ожив- I Количество кладок в классах, шт ляемости яиц, I------------------------------------

X 1 контроль 1 2,5 КР 1 5 КР 1 10 кР

0 - 10,0 1 2 12

10,1 - 20,0 1 1 7 8

20,1 - 30,0 3 5 14

30,1 - 40,0 1 11 10

40,1 - 50,0 4 10 16

50,1 - 60,0 3 10 17 12

60,1 - 70,0 5 10 4 19

70,1 - 80,0 б 11 10 7

80,1 - 90,0 15 28 24 3

90,1 - 100,0 70 37 10

Как свидетельствуют данные табл.4, чем больше доза облучения, тем больше в варианте наблюдается кладок с оживляеыостыо яиц ниже 60%. такие кладки, как уме отмечалось, не могут быть точно проанализированы на наличие летали. В кладках с хорошей ологвляо-иостью, где обнаруживаются практически все индуцированные мутации, с увеличением дозы вдвое - также вдвое' увеличивается частота возникновения деталей, что доходчиво демонстрируют данные табл. б.

Таблица б

Зависимость частоты Ъ-деталей от дозы облучения сшдав

Дозы I Количество IПроцент (Количество(Процент ле- IПроцент ле-кР I исследован-1 кладок с I летальных !тальиых кла- (тальных кла-1кых кладок,(оживляв- (кладок, шт!док от числа 1док от обце-I шт 1мостыо 1 (кладок с 1го числа

I (яиц выше I !одавляемостьюIкладок

I I 602 I (яиц выше 60X1

2,5 369 78,4 5 1,7 1,3

5 973 47,8 25 6,4 , 2,5

10 920 29,0 30 11,1 3,2

Однако при подсчете частоты выявленных 1-деталей от всех цриготсвлекньи кладок оказалось, что этой закономерности нет. Ее-

ли частоты при 2,5 и 5 кР имеют отношение 1:2, то при 5 и 10 кР это отношение уменьшается до 1:1,29. Вполне понятно, что количество индуцированных деталей при 10 кР по-прежнему остается в 2 раза большим, чем при 5 кР, но эти мутации не обнаруживаются иэ-за большого количества плохо оживших кладок. Правда, число кладок с оживляемостью выше 602 падает меньше, чем в два раза,поэтому при 10 кР все еще наблюдается несколько большая частота выявленных мутаций, чем при дозе 5 кР. Однако, доза 10 кР применима только при оптимальных условиях содержания живого материала. В менее благоприятных экологических условиях обнаружить летали, индуцированные дозой Ю кР очень трудно из-за худшей оживлякхзти грены в кладках. Это следует иметь ввиду и осторожно пользоваться такой дозой, особенно на меченых по полу породах, у которых светлая грена мужского пола оживает после больших доз облучения хуже, чем гешая грена женского пола.

Кроме этого нужно также учитывать низкую жизнеспособность Рй на постзмбриональных стадиях в вариантах с высокими дозами облучения. Например, в варианте с облучением самца дозой 2,5 кР до стадии бабочки доходит 377. вылупившихся гусениц, при б кР - 27,72 и при 10 кР - всего лишь 12,72.

Условия облучошш венских подовня клеток

В эксперименте одновременно облучали дозой 5 кР самок и самцов меченой по полу породы С-5 в середине куколочного периода 8а 4-5 дней до вылета бабочек (I профаза оогенеза). Вышедших бабочек из облученных коконов скрещивали с необлученными партнерами породы С-5. Выкормленных самцов Рх возвратно скрещивали с необлучен-ньш самками той ш породы.

Анализ первого поколения, показал, что жизнеспособность на эмбриональной стадии развития от облученной самки значительно ниже жизнеспособности потомства Рь полученного от облученного самца (табл.6). На постзмбриональной стадии развития разница по жизнеспособности становится значительно меньшей. Как подтверждают данные табл.6, в Рв жизнеспособность яиц в случае облучения саыки, наоборот, значительно выше жизнеспособности яиц Рв, происходящих от облученного самца. Вместе с этим в Яв от облученных самок отмечено больше кладок с высоким процентом оживляемости. Число кладок с сшвляемостью выше 60% при облучении самиа равно 48,02, а самки - 78,02

Таблица 6

Жизнеспособность Fi и FB поколений в зависимости от облученного пола (доза 5 кР)

Показатели! IFi от облученных:! IFB от облученных:

(контроль!-----------------(контроль!-----------------

I I самок I самцов I I самок 1 самцов

На эмбриональной стадии

Кол-во исс-

лед.яиц.шт 2138 1867 2139 28456 28999 28432 Оживляемость

яиц, % 89,5±0,3 14,4±2,0 79,5±0,2 87,7±1,4 75,б±2,1 58,9*2,5

Р между опытными

вариантами 0,999 0,099

На постэмбриональной стадии

Кол-во исс-

лед.гус.шт 400 400 400 300 300 300

Жизнеспособн.

гусениц,X 83,6±0,9 58,7±1,8 73,4¿1,8 52,0±2,5 41,0±2,1 31,0±2,1

Р между опытными

вариантами 0,999 0,981

Показатели другого более обширного опыта подтверждают эти результаты - 47,8% против 76,4% (таОл.7). Процент йыделенных деталей из числа хорошо оживших кладок мало отличается в вариантах с облучением самки и самца. Но процент деталей относительно числа всех приготовленных кладок в варианте, где облучалась самка почти в два раза выше,чем в варианте с облучением самца (табл.7).

Таблица 7

Частота 2-деталей в зависимости от облучения половых клеток разного пола'

Доза и пол облученияЖоличеJПроцент !Количест1Процент ¡Процент ictbo !кладок с!во виде-tдеталей (деталей !иссле-1оживле- 1ленных (от кладок!от числа !дован-!нием яиц!леталь- Je оживде-!всех при-i нкх !вы®е 60X1ных кяа-!кием яиц !готовл. (кладок! (док, !вывз SOS (кладок

! ЕТ ! 1 шт 1 1

? 5 кР I профаза 943 76,4 44 6,1 4,7

Ó 5 кР сперштозовды 973 47,8 25 5,4 2,6

Снижение частоты деталей происходит за счет плохой оживляе-мости большинства кладок варианта с облучением самца, из-за чего значительная часть деталей остается невыявленной:- "

Таким образом, при равных дозах облучения г-хромосом в женских и мужских половых клетйах более выгодно в качестве -объекта облучения выбрать самок, если это не будет противоречить'какому- то специальному направлению эксперимента.' Для выявления 'значительного количества деталей оптималькойгдозой облучени^'являётся 5 кР. Дальнейшее повйшекие довы

ся резким падением жизнеспособности Уь'а'прй облучении :самцб'в-Рв.

В. заключении этой серии 'исследований изучали ■'•'-приемлемость облучения самок в стадии I профазы и 'I метафавы '(за' день до вылета бабочек).. Жизнеспособность Р1 8 эмбриональный период, «сак .4 в предыдущем опыте, была исключительно низкой й незначитёльйо -"разнилась в двух вариантах опыта, но в ';пЬстэмфиЬнальной'1пёр11дде очень четко сказалось вредное действие облучения на стадии-1-ме-

тафазы (табл.8).^ " ..............■>'•

. _ ......■'•-" ...... Таблица 8

Завистгасть жизнеспособности Р* от стадии -.. облучения женских половых клеток (доза 5 кР)

• Стадии облу-1 Оживляемость'"яиц" ' (Жизнеспособность гусениц

чения жене- 1---------------г---------1------------------——

ких половых ! Колт-1 . 1Р между (Количе! _ ' 1Р между

■клеток Iство 1 X ± БХ, 1 опЫтны- 1ство I X ± Бх, (опытны-

(исследо! 7, , !ми ва- !иссле-1 X .........!ми,ва-

I ванных I ...... !рианта-1'дован-1 ■....... ) рианта-

1якц, п?1 -1ш ;;;!кых I' ' (миг::

I 1 I 1 гусе- 1 ,1. ;

■ ! I . . I (НИЦ, ИТ 1 ........1" ■

контроль 2133 ■ 89,5*0,35 - ■ 400 83,6±0,88 , . I профаза • 1857 14,4±2,05 400 58,7±1,?7

I метала 1949 8,4±0,65 0,999 400 23,0±1,87 0,999

Таким образом, наиболее удобным для облучения . является 7-8 й день раввития куколок тутового шелкопряда.-; В; этот- период женские половые клетки находятся;в стадии I профазы оогенеза, а мужеюто -на стадии зрелых" сперматозоидов ■ При - облучении- как же неких,,. так к 1,гужских-половых ■ кдеток'"эффокт; получения-эмбриональных: г-деталей

• гарантгфован при дозе 5 кР.' ,

3.2. ПОЛУЧЕНИЕ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ ДЕТАЛЕЙ

Приступая к проверке основных положений разработанной теории и методики индуцирования Ъ-деталей у тутового шелкопряда и их обнаружения, мы знали, что кладки с хорошей общей оживляемостыо яиц женского и мужского пола просчитывать не целесообразно. По числу оставшихся после оживления скорлупок и неоживших яиц легко выделяются летальные кладки, в которых почти на 1002 ожили яички мужского пола и только на 502 - яички женского пола.

Затруднения в определении относительной оживляемости яиц мужского и женского пола возникают при общей плохой оживляемости яиц обоего пола в одной кладке. Чтобы выяснить возможность визуального отсева значительного количества явно нолетальных кладок от деталь"ых и сомнительных кладок, мы тщательно проанализировали на наличие летали 400 кладок Рв двумя способами - визуальным и с просчетом оживших яиц в каждой кладке. Визуальным методом выделили 9 несомненно летальных кладок и 2 кладки подозрительные на наличие деталей.

В результате точного определения процента оживляемости яиц в числе явно летальных семей попадают те же 9 кладок, которые были выделены визуальным методом. Однако к ним присоединяются ещё две новые несомненно летальные кладки, которые не были выявлены визуальным методом. Напротив, две "подозрительные" кладки, выделенные при визуальном методе после просчета в них грены не вошли в группу детальных.

Сравнивая результаты визуального и точного анализов, следует подчеркнуть, что ошибочность при визуальном анализе хотя и имеет место, однако она невелика. Но зато в случае визуального анализа отпадает, необходимость в трудоемком просчете яиц во всех без исключения кладках. Просчет яиц производится' только в кдадках, подозрительных на наличие летали.

Если задачей исследования является получение по возможности большого числа деталей, а не точное определение частоты возникновения деталей, то в этом случае можно значительно увеличивать количество анализируемых кладок и благодаря этому выделить большое количество деталей, упуская лишь очень незначительное их число.

В 13-ти самостоятельных опытах, направленных на получение

леталей без точного учета частоты их возникновения, был применен метод визуального обнаружения легальных кладок. Иа 3205 просмотренных семей было выделено 146 семей (4,6%). в которых подозревалось наличие Z-леталей. Генетический анализ подтвердил наличие летали в 104 семьях из 146 отобранных семей (71,2%).

Следовательно, предложенная методика выбора летальных кладок без просчета яиц оказалась приемлемой для достаточно точного выявления эмбриональных Z-леталей. Позже с помощью этой методики было выявлено свыпэ .500 леталей.

3.3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОЛА ПОЛУЧЕНИЯ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ Z-ЛЕТАЛЕЙ

Теоретические расчеты и фактические данные однозначно свидетельствуют о значительном влиянии числа вылупившихся из яиц личинок в семье на точность выявления летальных мутаций.

Если выборка достигает 250 гусениц и выие. то по соотношению полов среди вылупиншхся личинок возможно довольно точно определить генотип сеш>и в отношении наличия летали.

По итогам экспериментов наш рекомендованы следующие приемы увеличения объёма выборки и соответственно точности обнаружения Z-леталей:

1) использование в исследованиях более плодовитых гибридных самок. Особенно полезны сложные гибриды,например ?(А х Б") х с? С, которые с одной стороны позволяют получать численно большие кладки, подчас доходящие до 700-800 яиц (А.М.Сафонова,Г.В.Приезжев, 1965) и с другой стороны, иметь относительно высокий выход гусениц из грены;

2) применение многократных (трехкратных) спариваний анализируемых самцов. В этом случае увеличивается потомство анализируемых самцов, т.е. объем выборки;

3) создание оптимальных условий содержания материала'на всех стадиях эмбрионального развития (эстивация, зимовка, инкубация);

4) отрицательное влияние на точность выделения летальных кладок имеют случайные отклонения от соотношения яиц разного пола, обычно равного 1:1. Влияние вариации соотношения полов нами предложено устранить путем или прямого отсчета до инкубации равного числа темных и светлых яиц,, или соответствующих пересчетов соотношения яиц женского и мужского пола.

^ Как показа.1: ход последующих экспериментов, применение описанных выше приемов позволяет более точно выявлять летальные семьи и'тем самым ускорить селекцию сбалансированных по 2-деталям пород.

'3.4. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ПОЛУЧЕННЫХ 2-ЛЕТАЖЙ У ТУТОВОГО ШЕЛКОПРЯДА

3.4.1. Жизнеспособность гетерозиготных по 2-летали самцов

Жизнеспособность гетерозигот 21/2+ и гомоэигот 2*/2* изучали в основном путем сопоставления относительной частоты в 9-ти различных летальных линиях. Частота самцов 21/2+ варьирует в пределах от 43 до 53% при среднем значении 50,IX. Это говорит о равной в среднем по всем линиям жизнеспособности тУл? и 2+/2+ на протяжении всего онтогенетического развития. Вероятно, среди большого числа деталей могут быть встречены понижающие и повышающие жизнеспособность летали. Во всяком случае, впоследствии были выбраны летали, достоверно не снижающие жизнеспособность у гетерозиготных по ним самцов.

Таблица 9

Нивнеспособность нормальных и гетерозиготных по'летали самцов из летальных семей в постэмбриональный период их развития

Генотип самцов I Жизнеспособность личинок IСредняя жизне-I в возрастах, X 1способность на

1--------------------------------(стадии личинки

) I 1 II I III 1 IV 1 V 1и куколки, X

Деталь 42

2+/2+ 100 100 99,5 99,3 98,5 91,0 ±1,85

Т>/Ъ*'\ 2+/2+ 100 100 99,5 99,0 97,5 90,0 ± 1,04

96,0 88,0 65,0 ±1,16 98,0 93,0 65,7 ± 0,88

Деталь 33 2+/2* 100 100 98,0

21/2* ; 2+/2+ 100 100 99,0

Как видно из таОд.9. существенной разницы в жизнеспособности между вариантами не обнаружено. Достаточно высокая жизнеспособность в постэмбриональный период позволила некоторые летальные

лиши использовать для выведения промышленных пород, сбалансированных по двум неаллелькым Z-деталям, бабочки-самцы которых при скрещивании с самками любых других пород стали давать потомство исключительно одного мужского пола.

3.4.2. Установление стадий действия Z-леталей

Знание стадии действия Z-леталей помимо общего интереса необходимо для идентификации близко локализованных деталей при их картировании. Развивающиеся яйца тутового шелкопряда имеют 4 внешне хорошо отличимых периода развития (E.H.Михайлов,1958).Первый из них охватывает сутки после откладки яиц, в течение которых они остаются светлыми (I стадия). Затем в течение следующих суток яйца начинают пигментироваться, постепенно приобретая окраску от светло-бурой до коричневой {II стадия). После этого яйца приобретают темно-серый цвет, который сохраняется почти до конца эмбрионального развита (III стадия). За три дня до вылупления в переднем полюсе яиц становится заметной просвечивающаяся тёмная головка сформировавшейся личинки и вслед за этим яйца светлеют в связи с проникновением в них воздуха (IV стадия).

По результатам тщательного изучения подученные нами эмбриональные летали распределились яо стадиям действия следующим образом:

1. летали N 8, N 75? действуют на ранних стадиях; высохшая после обработки соляной кислотой летальная грена отличается буроватой окраской яиц;

2. летали N339,N623,N121,N817,N427 являются действующими на ранних стадиях развития, однако детальные яйца имеют коричневую окраску; ,

3. летали N505,N519,N571a,N785,N1060 и N3415 отличаются более поздним действием; летальные яйца полностью пигментированы, вскоре поело обработки соляной кислотой грена не высыхает, поскольку гибель эмбриона происходит на средних стадиях развития;

4. летали N31,N42,N216,N585,N569 действуют на последних стадиях развития; летальные эмбрионы представляют собой частично пигментированных личинок;

5. деталь N131 действует перед стадией побелекия грены; по* гибшие яйца имеют слегка дымчатую окраску;

' 6. летали N421,N606,N403,N1044,N1030,N1075,N1118,N506,N60, N782,N141,N566 действуют в период полного поселения грены.

Иэ изложенного можно заключить, что летали действуют на различных стадиях развития эмбриона, преобладающее количество их губит зародыши, на последних стадиях.

3.4.3. Изучение локализации деталей в 2-хромосоме

0-T\os

13,0- -1-333

14,1'

ч1-505

Исследование локализации деталей в 2-хромосоме представляет разносторонний интерес. В. зависимости от расположения этих деталей на хромосоме можно судить о ее витальных или жизненно важных участках. При локализации большого числа деталей в Z-хромосоме

больше вероятности определения наиболее мутабильных или "горячих" участков, как это определено для хромосом других видов (М.Роде,105?; C.Darllngton.1957). работа по картированию тутового шелкопряда очень трудоемка и поэтому нам удалось картировать всего лишь 9 деталей. В нашем распоряжении имелся только один сцепленный с полом рецессивный ген-маркер, обусловливающий прозрачный кожный покров гусениц (os), расположенный в 0 локусе. Поэтому Общеизвестная в генетике методика картирования генов была нами несколько видоизменена. Не вдаваясь в подробности методики, приводим карту 2-хроыосомы тутового шелкопряда, на которой нанесены индуцированные нами летали (рис.З). Следует подчеркнуть,что карта будет определять истинное расположение деталей в том случае, если будет доказано, что нанесенные на карту летали, дающие близкие величины перекреста с геном прозрачного покрова os, не являются идентичными, т. е. локализованными в одном локусе. Близко локализованные летали 333 и 505; деталь 8 и рядом с ней находящиеся"летали 42,31,421; а также ле-

31.7.

32,5'

38.2' 42,6ч 43,7-

Л-8

32,0-v-i-42

4i-31.1-421

*-1-216 •

,.1-519

--1-131

Рис.З. Локализация деталей на 2-хромосоме

тали 519 и 131 - действуют на разных стадиях и поэтому их неин-дентичность легко устанавливается, что нельзя сделать в отношении действующих на одной стадии деталей 42 и 31.

Таким образом, летали в основном локализованы по всей Z-xpo-мосоме. Малое число картированных деталей не позволяет говорить о мутабильных участках хромосомы. Однако возможность индуцирования деталей в различных участках Z-хромосомы неоспорима. Этот факт положен в основу разработки способа получения чисто мужского потомства.

3.5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СЦЕПЛЕННЫХ С ПОЛОМ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ РЕЦЕССИВНЫХ ЛЕТАЛЬНЫХ МУТАЦИЙ.

Предложенный Меллером (G.Muller, 1S27) метод С1В позволяет безошибочно выявлять у дрозофилы летальные семьи по отсутствию самцов всего лишь после беглого осмотра семьи в пробирках.

Для разработки подобного метода на тутовом шелкопряде потребовались бы такие же мутации, как и у дрозофилы. Однако в генетической коллекции шелкопряда не имелось ни одной инверсии, служащей запирателем кроссинговера в половой хромосоме, ни одного гена •-маркера и даже ни одной летали.

После получения нами первых летальных линий открылись реаль-'ныв возможности для постановки намеченных экспериментов.

Схема обнаружения деталей, индуцированных в Z-хромосоме приведена на рис.4. В начале опыта облучали самок меченой по полу породы С-Б дозой S кР на стадии куколки в период I профазы половых клеток. Вышедших бабочек скрещивали с белоглазыми самцами из летальной линии 31. Полученные от данного скрещивания кладки были маркированы по полу (по окраске якц). Для продолжения экспериментов выкашивали только самцов Fi и развившихся из них ' бабочек скрещивали с самками меченой по полу породы С-12. По окончании инкубации полученной грены забраковали семьи, в которых светлые яйца не ожили или огшш плохо. По итогам анализа оживляемостн яиц разного пола выделили три кладки (N417,66,576) с почти полной гибелью темных яиц (самки), тогда как светлые яйца мужского пода ожили практически полностью (табл.10).

Ч -лучи^"

Гаметы

¿■9 V-

1г.

г , 1 «у

и" +

■и. +

2 6 г

2 о V/

РВ

11 +

у &

2^:0?

Рис.4 Схема обнаружения деталей, индуцированных в 2-хромосоме самки тутового шелкопряда.

. Таблица 10

Характеристика кладок, происходящих от самцов, : подозрительных на наличие двух 2-деталей

Номера Юживляемость Юживляемость I Соотношение полов среди

кладок (темной (самки) (светлой (самцы)Iвылупившихся личинок

(грены, 7. 1грекы, 7. 1--------------■----------

1 I I самки 7. : самцы 7.

576 66 417

1.2 15,2 0,2

66,2 81,9 90.5

2,4 15,7 '7.6

97,6

84.3

92.4

Данные табл.10 со всей очевидностью подтверждают гот факт, что выделенные три кладки происходят от самцов Рь которым от матери привнесена 2-хромосома с возникшей в ней новой рецессивной эмбриональной деталью (1г), а от отца - 2-хромосома с основной

деталью-анализатором (Н). Генетическим анализом и локализацией вновь подученных г-деталей установлено, что процент оживших темных яиц женского пола в трех уникальных кладках близок к показателям процента кроссинговера между докусами Ц и 1г.

Полученные результаты экспериментов позволяют сделать неоспоримый вывод о том, что впервые в мировой науке у тутового шелкопряда получено практически толь«» мужское потомство путем сочетания в генотипе самцов двух яеаллельных г-деталей, находящихся в оппозитных хромосомах. Таким оврагом, данное исследование явилось одым из важнейших мотивов к разработке способа получения исключительно мужского потомства в широких масштабах.

Посредством введения в схему (рис.4) опыта самцов, гетерозиготных по двум неадлельным, сбалансированным г-деталям можно повысить точность предложенного нами метода учета частоты 2-деталей, что позволяет сделать еще один шаг в разработке метода, схожего по точности с методом Г.Меллера.

З.б. ВЫВЕДЕНИЕ ЛИНИЙ И ПОРОД ТУТОВОГО ШЕЛКОПРЯДА, СБА- • ЛАНСИРОВАННЫХ ПО ДВУМ НЕАЛЛЕЛЬНШ г-ДЕТАЛЯМ

Результаты разработка теоретгтеских и методологических основ индуцирования и выявления эмбриональных сцепленных с полом деталей были реализованы в важнейший этап исследований - способ получения только мужского потомства, разработанный под руководством В.А.Струшшкова с нашим непосредственным участием по нижеприведенной схеме:

-лучи Траяслокация

е 6 ^

100 ?: 50 о"

Согласно схеме путем транслокации фрагмента г-хромосомы с нормальными аллелями на V-хромосому с последующим сбалансированием двух неалледьных, но очень близко локализованных 2-деталей в генотипе самцов была создана специальная генетическая линия. Скрещивание сбалансированных по 2-деталям самцов агой линии с обычными (нетранслокантными) самками приводит к полной гибели дочернего поколения.

Полученная генетическая линия не могла быть использована в практике из-за пониженных показателей биологических признаков. Поэтому следующий этап исследований был посвящен выведению сбалансированных по г-леталям пород и линий.Селекция этих пород существенно отличается от селекции обычных пород. Дело в том, что любое плановое или произвольное скрещивание может изменить генотип, нарушить сбалансированность двух лечалей. По этой причине селекция строилась на аналитических методах при постоянном генетическом контроле за присутствием мутаций,участвующих в регуляции пола.

В качестве исходного материала использовали генетическую линию, меченную по полу на стадии яйца и сбалансированную по двум неалдельньш 2-леталям. Генотипы линии:

? ; *2/И2 4 21-гив+/2-и-Э415 . •

В целях ускорения реализации метода получения мужского пола в производство было решено привлекать в работу районированные и перспективные породы тутового шелкопряда. Передачу мутаций, обеспечивающих искусственную регуляцию пола осуществляли по социальной схеме, разработанной нами в рамках настоящего исследования. В течение пяти-шести поколений создавали методой возвратных скрещиваний три самостоятельные линии.

Для закладки Линии 1 брали самок из сбалансированной по деталям линий к скрещивали с самцами породы-улучшателя. В целях сохранения в генофонде линии V.'-хромосомы о двуки траяолокациями {2 н X) из каждого поколения выбирали самок и скрещивали вновь с самцами породы-улучшателя.

Линию 2 закдадиали путем скрещивания самцов, происходящих от отца, гетерозиготного по детали (1-Ш8) и по гену иг-маркеру пигментации яиц о самками породы-улучшателя и с самками-анализа-

торами маркированной по полу породы. По пигментации и оживляемос-ти яиц в кладках-анализаторах определяли содержание гена и 1-1118 в генотипах самцов. Из каждого поколения выбирали самцов и вновь повторяли скрещивания.

Лини» 3 закладывали аналогично Линии 2, но с другой деталью - 3415. На уровне 5-6 поколения проводили синтез трех селекционных линий в одну, содержащую все пять мутаций, обеспечивающих искусственную регу...тцию пола.

В процессе селекции проводили отбор семей по плодовитости, жизнеспособности, массе кокона и шелконосности. В табл.11 представ пены показатели продуктивности выведенных нами сбалансированных по г-деталям пород.

Таблица 11

Показатели продуктивности сбалансированных по 1-деталям пород шелкопряда (средние за 5 дет)

Наименование I Средняя масса I Шелконосность

пород I--------------------------------1 коконов

I гжона I шелковой оболоч-1 ■ _

1 X ± БЯ, г 1ки. X ± Бх, мг I X ± ЭхД

САНИШ 9 НГЛ 1,95 ± 0,10 440 ± 28,0 22,6 ± 0,28

С-5 НГЛ »2 1.80 ± 0,07 423 ± 20,0 23,5 ± 0,25

С-5 НГЛ Из 1,86 ± 0,18 436 ± 22,0 23,4 ± 0,26

С-8 НГЛ 50 1,85 ± 0,01 445 ± 3,5 24,1 t 0,10

Асака НГЛ №3 *5 1,85 ± 0,02 462 ± 5,3 24,3 4 0,15

Асака (контроль) 1,85 ± 0,01 472 ±4,2 25,5 ± 0,11

Мархамат (контроль) 1,82 ± 0,02 455 ± 5,8 25,2 ± 0,31

50 средние ва 4*года

Сопоставление показателей продуктивности новых генетических пород о показателями обычных пород Асака и Мархамат со всей очевидностью показывает, что сбалансированные по 1-деталям породы по массе кокона и шелковой оболочки имеют достаточно высокие показатели. Отбор по репродуктивным признакам и жизнеспособности на гсех стадиях развития привел к заметному повышения количества яиц в кладке, оживляемости яиц и выживаемости личинок.

Ввиду тонкой генетической сбалансированности мутаций в генотипах уникальных пород на пригодны к ним методы и приемы синтетической селекции и методы племенной работы, применямые на пле-

ценных шелкстанциях. Это обстоятельство и необходимость размножения новых пород в производстве требовали разработки новых методов разведения сбалансированных по 2-деталям пород с учетом их генетических особенностей.

3.7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТА ПЛЕМЕННОЙ РАБОТЫ С УЧЕТОМ специфических ОСОБЕННОСТЕЙ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПО ПОЛУ ПОРОД ШЕЛКОПРЯДА

Сбалансированные по Z-леталям породы предназначены для использования в гибридном сочетании с мечеными по полу и обычными породами шелкопряда. Уровень продуктивности сбалансированных по 2-деталям пород безусловно оказывает существенное влияние на хозяйственно-ценные показатели гибридов. В целях поддержания биологических признаков на определенном уровне ргэрайотаны методические особенности разведения сбалансированных по 2-деталям пород. Новый технологический регламент включает:

- разведение в питомнике семей группами идентичных по происхождению семей;

- инкубирование грены при температуре 25-26°С и относительной влажности воздуха 75-80Х; выкормка гусениц при повышенном ги-гротерморежиме (в 1-I1I возрастах температура 27-28°С, относительная влажность воздуха 80-90Z, в 1V-V возрастах - 25-26°С и относительная влажность воздуха 75-80Z);

- введение интенсивных методов отбора соответственно селекционного дифференциала по признакам, определяющим племенные достоинства пород.

Разработанные нами специальные приемы племенной рабоп способствовали более полному проявлению потенциальных возможностей регулируемых по гтлу, сбалансированных по 2-деталям пород тутового шелкопряда. Применение разработанных приемов разведения обеспечило не только повышение продуктивных признаков, но и долю племенных коконов.

3.8. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ЭЛИМИНАЦИИ РЕЦЕССИВНЫХ ДЕТАЛЕЙ И

. ПОЛУЛЕТАЛЕЙ В СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЯХ ТУТОВОГО ШЕЛКОПРЯДА

Облагораживание сбалансированных по Z-деталям пород не огра-

ничивается созданием благоприятных условий среды. Совершенствование их возможно генетическими методами. Дело в том, что в популяциях тутового шелкопряда находится множество полулеталей и деталей. Элиминация хотя бы только части деталей обеспечивает значительное повышение продуктивных свойств породы.

Принцип разработанного нами способа очистки селекционных линий от рецессивных деталей и полулеталей основан на самооплодотворении. Процесс самооплодотворения осуществляется путем использования трех видов размножения - амейотического, мейотического партеногенезов и нормального полового, в результате которого создастся беккроссные поколения. Элиминация вредных генов в бекк-россных линиях происходит посредством мейотического партеногенеза, приводящего у самцов все аллели, в том числе летальные и полулетальные гены, в гомозиготное состояние.

Модельный опыт проведен на партеноклоне 29 (ПК-29), который подвергался активации к амейотическому и кейотическому паргено-генеаам. Полученных мейотических полностью гомозиготных самцов различных генотипов скрещивали с амейотическими самками ПК-29. В следующем поколении от самок ПК-20 вновь получали гомозиготам садов и скрещивали их с одновременно выращенными с ними самками Р3. Такого рода возвратные скрещивания повторяли 13 раз.

Беккроссные потомки на уровие 3,4,5 и 7 поколений скрещивались с породой Японская 116. В среднем жизнеспособность гибридов Га равнялась 93.4Х против 91,2% контрольного гибрида Р1 ПК-29 х Японская 116. Представленные данные однозначно.свидетельствуют о высотой кивпоспособности и комбинационной способности беккроссных поколений.

Принятая в наием исследовании система разведения может быть приравнена к самооплодотворению, поскольку она в генетическом отношении равнозначна скрещиванию матери с сыном, к тому же возникшим на основе только одной её наследственной информации. Вместо ожидаемой в этом случае инбредной депрессии беккроссные поколения проявляют повышенную жизнеспособность.

Предлагаемый способ не только позволяет очистить селекционный материал от вредных рецессивных мутаций, но и способствует накоплению благоприятных доминантных генов жизяесгтсоОности и таким образом открывает новые подходы для решения многих проблем в теоретических и селекционных аспектах.

3.9. ВЫВЕДЕНИЕ КРУПНОКОКОННЫХ ПОРОД.ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ГИБРИДИЗАЦИИ 00 СБАЛАНСИРОВАННЫМИ ПО 1-ДЕТАЛЯМ ПОРОДАМИ

Как уже отмечалось, в гибридах, полученных от скрещивания самцов сбалансированных по г-деталям пород с любыми самками, выживают гусеницы мужского пола. Специфика тутового шелкопряда такова, что коконы, завитые гусеницами мужского пода по средней массе на 15-20% легче коконов женского пола. Облегченнооть коконов самцовых гибридов приводит к заметному снижению урожайности живых коконов в производстве. Этот недостаток самцовых гибридов можно устранить путем использования в качестве партнеров для гибридизации пород, отличающихся высокой средней массой кокона. Выведение крупнококонных пород тутового шелкопряда, как это будет изложено в последующих разделах автореферата, позволило получать самцовые гибриды, средняя масса кокона которых оказалась на одном уровне с^показателями районированных гибридов.

На начальном этапе селекции крупнококонных пород генотипы, характеризующиеся повышенной массой шелковой оболочки и кокона, были выделены по активности кислой фосфатазы, тесно коррелирующей (Ре - 0.7 - Т.А.Егорова. У.Н.Насириллаев и др.1985) с количеством синтезируемого шелка. Исходные линии селектировали с применением аналитического и синтетического методов селекции. Созданы две породы и 8 линий, отличающихся крупными размерами коконов.

Таблица 12

Показатели продуктивности крупнококонных пород и линий (средние за 1990-1994гг).

Наименование I Средняя масса 1 Шелконосность

пород и линий 1------------------------------1

.кокона Шелк, оболочки!

.1-=............................-------------

1 X * 5х. !в X к I Я*ЗХ,1в % к I X * Бх, «в % к

1 г 1К0ЯТ.21 МГ 1КОНТ.21 X 1К0НТ.2

Орау 2,47*0,05 132,0 686*10 ¡23,6 24.0*0,14 94,8

Юлдув 2,42*0,05 129,4 597*13 125,9 24,£-0,11 98,0

Линия б 2,44*0,02 130,4 689*6 124,3 24.3*0,29 96,0

Линия 6 2,31*0,04 123,5 688*6 124,1 24,1*0,23 100,1

Асака (конт.1) 1,80*0,01 96,3 459*6 06,8 25,0*«,30 98,8

Мархамат(конт.2) 1,87*0,01 100,0 476*6 100,0 25,3*0,20 100,0

В табл.12 приводятся основные показатели продуктивности двух крупнококонных пород и двух селекционных линий.

По средним данным за 6 лет крупнококонные породы и линии превосходят контрольные районированные породы по массе кокона (2,31...2,47г) на 23.5 - 32.ОХ, по массе шелка в коконе (586... 597мг) на 23,6-25,9% при почти равной иелконосности.

Крупнококонные породы имеют не только повышенную массу кокона и шелка в нек, но и отличаются высокими показателями плодовитости (табл.13).

Таблица 13

Характеристика крупнококонных пород и линий по репродуктивным признакам (средние ва 1900-1994гг.)

Наименование пород 1 Среднее количество I Средняя масса и линий 1 яиц в кладке I яиц в кладке

I Я ± Бх, пт I X ± БХ, мг

ОрЗ" 733 ± 20 475 ± 15

Юлдуз 7С"1 ± 22 475 ± 15

ЛИНИЯ Б 727 ± 46 441 ± 33

ЛИНИЯ б 737 1 18 434 ± 12

Повышенная масса кокона, шелковой оболочки и показатели репродуктивных признаков уникальных '-оупнококонных пород обеспечили создание высокопродуктивных промышленных гибридов со сдвинутым в пользу самцов соотношением полов.

3.10. СОЗДАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ САЩОВЫХ И ОБОЕПОЛЫХ

ПРОМЕШЕННЫХ ГИБРИДОВ С УЧАСТИЕМ СБАЛАНСИ- • РОВАННКХ ПО г-ЛЕТАЛЯМ И КРУПНОКОКОННЫХ ПОГОД

Благодаря специфической координации радиомуганий в генотипе сбалансированных по 2-деталям пород они размножаются внутри нормально, т.е. дают потомство женского и мужского пола. При скрещивании же самцов этих пород с самками любой другой породы в гибридном потомстве выживают только самцы. После выведения сбалансированных по г-деталям пород сразу же приступили к созданию и испытанию серии гибридов промышленного назначения.

Первым гибридом, состоящим исключительно из особей мужского

пола явился ТригиОрид 7, компонентами которого были породы С-б и С-7, меченные по полу на стадии яйца.а также сбалансированная по г-деталям порода с-8 игл (авторские свидетельства N3749, 4107, 4108, 5191).

В республике широко (75-807.) культивируется четырехпородный Тетрагибрид 3 (САНИИШ 8 х Белококонная 1) х (САНИИШ 9 х Белоко-конная 2). С целью быстрейшего использования эффекта самцовых выкормок была создана новая форма этого гибрида с соотношением полов 672 самцов : 337. самок, в состав которого входит специально выведенный сбалансированный по 2-деталям аналог породы Белококонная 2 (авторское свидетельства N2277).

В последние годы исследования по гибридизации были расширены аа счет использования крупнококонных пород и линий.В период 19921995 годов было создано и испытано свыше 20 гибридных комбинаций.

В табл.14 демонстрируются показатели продуктивности новых гибридов тутового шелкопряда. Как видно из данных табл.14, новые гибриды в первую очередь отличаются повышенной массой шелка в коконе. У самцовых гибридов Турон 1 (Орзу х С-8 нгл) и Турон 2 (Юл-дуз х С-8 нгл) показатели по этому признаку соответственно равны 522 и 541мг, тогда как у контрольных гибридов не превышают 484-501 мг. Это означает, что по каждой коробке выкормленных гусениц самцовых гибридов можно дополнительно получить шелка 1,4-2,0 кг. Испытанные самцовые гибриды в большинстве случаев достоверно превосходят контрольные по шелконосности коконов.

Для шелкоперерабатывающей промышленности особую значимость представляют технологические показатели коконов. В табл.15 приводим данные по главным признакам - выходу шелка-сырца и длине, коконной нити новых гибридов. . ■

Самцовые гибриды Гурон 1 и Турон 2 дани шелка-сырца на 6,3-6,5 абсолютных процента больше по сравнению с широко распространенным в Узбекистане Тетрагибридом 3.

Такие гибриды со сдвинутым в пользу самцов соотношением полов, как С-14 х (С-13 х С-8 нгл) и С-13 х (С-14 х Асака нгл) показали выход шелка-сырца в пределах 47,3-48,0%, что находится на уровне мировых стандартов. Если учесть, что в настоящее время выход шелка-сырца промышленных коконов находится на уровне 30-35%, то становится ясным значимость новых самцовых гибридов.

Таблица 14

Продуотнвность гибридов прошаленного назначений с участием сбалансированных ио Z-деталям н крупискокошшх пород (средние за 1992-1994гг).

Наименование I Статною-1 Средняя масса I Средняя масса вел- f Шгдконосность гибридов I низ полов! кокона ! ковой ободочки t

IX !---..............'!--........-.........-t—--------------------

I 1 X ± S*. »в П К IX ± Sí. »в ZZ к» Р I X i Sx. I в 7J. к! Р

I I г ! конт. 2 I мг I конт. 21 I 2 I конт. 2!

Орэу x С-8 игл (Турон 1) lOOcf 1.9710.04 92,6 522+7 107.9 0,962 26,5+0.4 116,7 0,999

Шдуз x С-8 нгл (Туроа 2) lOOcf 2,01+0.02 84,4 541+12 111,8 0,979 26.9+0.8 118,6 0,999

Барака 1 60?:60с£ 2,46+0.04 116,0 597+1? 123,3 0.999 24,4+0. С 107,6 0,962

Барака 2 60? :60с? 2,44+0.04 114,6 590*11 122,0 0,999 24,2+0.5 10G, 6 0,952

Узбекистан б 609 : 60cf 2,2СНД 07 103,3 63416 110,3 0,984 24,310.6 107,0 0,970

Узбекистан 6 60? : 60<? 2,19+" 04 102,8 531+4 1С9,7 0,984 24,310.3 107,1 0,983

С-14 х (С-13 х С-8 нгл) 339:67с? 2,03+0.03 96,8 630+11 109,6 0,999 26,0+0.3 114,5 0,999

С-14 х (ПК-43 X С-8 нгл) 33? :67<f 1,96+0.04 92,0 610tl6 105,4 0,999 26,0+0.3 114,5 0,999

С-13 х (С-14 х Асака нгл) 339;67tf 2,0610.04 96.7 524+11 108,3 0,999 25,5+0.4 112,3 0,990

Асака х Ыархадат (контр. 1) 609 :6Ckf 2,06+0.06 96,7 501+7 103,5 0.716 24,4+0.3 107,5 0,999

Тетрагибрид 3 (контроль 2) 60? :60á 2,13+0.04 ICO, О 484+12 100,0 - 22,7+0.1 100,0

Таблица 15

Выход шелка-сырца и производственная длина коконной нити новых гибридов тутового шелкопряда

Наименование 1 Выход шелка-сырца 1 Производственная

гибридов 1 I длина нити

I X * БХ, 1 в X к! Р IX * 5х,1в % к! Р

! X !конт.! 1 Ы 1КОНТ.1

Орзу х С-8НГЛ (Турон 1) 47.6±0,4 116.3 0.999 1432*78 129,4 0,999

Юддув х С-8НГЛ(Турон 2) 47,9*0,9 116,0 0,989 1410*34 127,4 0,999

Барака 1 44.0*0.3 106,3 0,999 1355*31 122,4 0,099

Барака 2 43,5*0.8 105.3 0,930 1331*40 120,2 0,999

Узбекистан 5 45,8*0,5 110,9 0.999 1293*12 116,8 0,999

Узбекистан 6 45,2*0.4 109,4 0,999 1221*58 110,3 0,884

С-14 х (С-13 х С-8НГЛ) 47,3*0.5 114,5 0,999 1424*107 128,6 0,976

0-14 х (ПК-43 X С-8НГЛ) 46,9*0,3 113,6 0,999 1268*16 114,5 0,999

С-14 X (С-НхАсака нгл) 48,0*0,3 116,2 0,999 1269*80 114,6 0,999

Асака х Мархамат (кон.1)46,2*0,3 111,9 0,099 1321*30 119,3 0,999

Тетрагибрид 3 (контр.2) 41,3*0,5 100,0 - 1107*15 100,0 -

Что касается производственной длины коконной нити, то по этому показателю самцовые гибриды занимают высокие ранги. Средняя длина нити одного кокона у гибридов Турон 1,Турон 2, С-14 х (С-13 х С-8 нгл), приближаясь к 1,5 тыс.метров превосходит контроль на 303-325 м или на 27,4-29,42 при высокой достоверности разницы Р « 0,976-0,999.

Высокие показатели выхода шелка-сырца и общей длины коконной нити - результат реализации повышенной (на 18-20%) шелкокясности коконов мужского пола.

Созданные в рамках диссертационного исследования новые гибриды Узбекистан 5 и Узбекистан 6 после успешного прохождения Государственных испытаний с 1995 года районированы (приказ Министерства сельского хозяйства Республики Узбекистан N84 от 8 айреля 1994 г.)

Самцовые гибриды Турон 1 и Турон 2 проходят Государственные конкурсные испытания. Сравнительные производственные испытания промышленных гибридов, подученных с участием двухлеталъных и крупнококонных пород, в Узбекистанском районе Ферганской области

и Ходжентском районе Ленинабадской области показали, что новые гибриды вполне конкурентоспособны по ведущим признакам с выдающимися гибридами Японии, Кйсной Кореи.

Самцовые гибриды Тригибрид 7 и Тетрагибрид 3 нгл внедрены в различных областях Узбекистана. В табл.16 представлены итоговые данные об объеме и экономической эффективности внедрения новых гибридов с участием сбалансированных по Z-деталям пород тутового шелкопряда.

Таблица 16

Сведения об объемах внедрения и экономической эффективности самцовых гибридов тутового шелкопряда

Наименование (Количество pea- (Получено до-(Стоимость дополни-гибридов (лизованных гу- (полнительно (тельно полученных 1сениц в коробках(коконов,кг (коконов, сум

Тригибрид 7 3748 . 13228 1634380

Тетрагибрид 3 нгл 22730 и3967 9687195

итого 26478 133195 11321575

По результатам выкормок гусениц Тригкбрида 7 и Тетрагибри-да 3 игл получено дополнительно 133195 кг сырых коконов на сумму 11321675 сумов. Экономический офФчкт, полученный от внедрения сещовых гкбридоз в расчете на 1 коробку гусениц составил 427,6 сумов. Расчет экономического эффекта осуществлен по реализационным ценам 1SS7 года. Вышеприведенный экономический эффект включает только превышение в урожайности коконов о 1 коробки гусениц. При учете повышшя выхода пелка-сырца из коконов мукского пола эффект значительно увеличится. С 1995 года начато размножение.новых пород и гибридов на греначяых предприятиях Государственной ассо-циацга "Узбекенгилсаноат".

Такимоб разом, разработка метода получения специфических летальных мутаций, создание сбалансированных по Z-леталям пород впервые в мировой практике пелководства открыли реальные условия для широкомасштабного перехода на саодовые выкормки.

ВЫВОДЫ

На основании результатов многолетних экспериментальных исследований представляется возможным сделать следующие вывода:

1. В природе спонтанные сцепленные с полом детальные мутации у животных, в том числе и у тутового шелкопряда встречаются крайне редко. Получение сцепленных с полом детальных мутаций возможно методом индуцирования их физическими агентами.Зыявление индуцированных Z-деталей у обычных пород тутового шелкопряда ватруднено в связи с невозможностью распознавания пола на ранних стадиях развития.

2. Разработан метод индуцирования сцепленных с полой эмбриональных рецессивных Z-деталей с помощью гаша-лучей, а также способ обнаружения их с привлечением меченых по полу на стадии яйца пород и биологической статистики. Раннее распознавание пола у регулируемых по полу пород открывает возможность безошибочного выявления и получения в большом количестве эмбриональных Z-леталей.

3. При оживляемости 50% яиц в кладке, состоящей из 500 яиц, процент самцов среди 250 вылупившихся гусениц нелегальных семей колеблется в пределах от 42 до 58% (Х-50%), при оживляемости 60% яиц в детальных семьях среди 225 гусениц - от 58 до 75%. Следовательно, для выявления максимального количества индуцированных Z-деталей действие мутагена не должно снижать в FB 60-процентный уровень вылупления гусениц из яиц. Этим условиям отвечает облучение ионизирующими излучениями в дозе примерно 5 кР.

4. При выборе экспозиции облучения и расчета необходимого количества подопытного материала следует иметь ввиду:

а) при облучении самца жизнеспособность в Fi выше,, чем в варианте с облучением самки и, наоборот, в FB потомство, происходящее от облученного самца менее жизнеспособно, чем от облученной самки;

б) потомство F\ самки, ооциты которой были облучены на стадии I профазы (семидневные куколки) более жизнеспособно, чем при облучении на стадии I ыетафазы (куколки накануне метаморфоза).

5. ЗМективность метода выявления Z-леталей повышается благодаря использованию для анализа в FB более плодовитых и жиэнес-

. пособных самок, а также путем искусственного выравнивания соотношения полов на стадии яиц до 50%?:50%с?.

6. Разработанный метод выявления Z-деталей позволяет при облучении самцов дозами 2,5; 5 и 10 кР получать в оптимальных условиях семей с Z-деталями соответственно 1,3; 2,6 и 3,2% от общего числа проанализированных кладок и 1,7; 5,4 и 11,1% от числа кда-

док о оживляемостью яиц вше 607.. Процент обнаруженных деталей среди семей при облучении семидневных куколок самок примерно в два раза выше, чем при облучении самцов. С использованием вновь разработанного метода выявления г-легален экспериментально получено 104 эмбриональных деталей.

7. У гетероэигот 21/2* по 9-ти изученым деталям не обнаружено снижения жизнеспособности по сравнению с гомозиготами по нормальному аллелю

8. Изученные в рамках настоящей работы 30 эмбриональных 2-деталей приводят к гибели яйца на разных стадиях развития, начиная от первичного бластокинеза и кончая почти полностью сформированного зародыша. Ранодействуюшие летали не обнаружены.

9. Показано, что девять изученных 1-деталей локализованы в различных участках хромосомы. Повышенной концентрации деталей в каких-либо участках достоверно не установлено.

10. Разработанным в рамках настоящего исследования методом получены сотни новых эмбриональных Ъ-деталей. Часть из них использована а выведениг сбалансированных,по г-леталям пород и линий, дающих в гибридах только гусениц одного мужского пола -Белококонная 2 нгл, С-5 нгл иг, С-5 нгл из, САНИИШ 9 нгл, Асака нгл »з. С-8 нгл.

11. Сбалансированные по г-деталям породы и линии при скрещивании с самками обычных пород обеспечивают гибель дочернего поколения и выживание гибридных самцов в процессе инкубации яиц. Гибель женских зародышей происходит под действием двух неаллельных эмбриональных леталей, локализованных в г-хромосомах. Одна половина дочерей погибает под действием первой летали (Ц), а вторая половина - под действием второй летали (1г).

12. С участием выведенных нами сбалансированных по г-деталям пород созданы промышленные самцовые гибриды. Из них районированы Тетрагибрид з нгл (33,3%?:66,7Х($),Тригибрид 7 (100%и').Гибриды Турой 1 и Туроя 2 (100Хб) переданы на государственные испытания.

13. Пониженная масса коконов мужского пола является стойких биологическим свойством тутового шелкопряда, потому при массовом выкармливании гусениц только мужского пола урожайность коконов с единицы гусениц заметно снижается. Гибридизация сбалансированных по г-деталям и крупнококонных пород обеспечила повышение средней массы гибридных коконов мужского пола до уровня стандартных гкб-

ридов. сохранив при этом шедконосность в пределах 26,5-2?,5Х,

14. Разработаны методы повышения продуктивности и племенной ценности регулируемых по полу пород в процессе их разведения, которые предусматривают:

- отбор по дружности вылупления гусениц из яиц и развитию гусениц в младших возрастах в группах семей, обеспечивающий улучшение жизнеспособности племенного материала, а также повышение массы кокона и шелка в коконе до достаточно высокого уровня;

- подбор соответствующих сортов шелковицы, которые позволяют компенсировать отрицательное действие радиомутаций, присутствующих в генотипах сбалансированных по 1-деталям пород тутового шелкопряда на проявление их массы кокона и шелковой оболочки, количества и массы яиц в кладках.

16. Разработан генетический способ элиминации из селекционных популяций рецессивных деталей и пояулетадей, снижающих жизнеспособность тутового шелкопряда.

РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для получения большого количества эмбриональных сцепленных р палом рецессивных летальных мутаций у тутового шелкопряда рекомендуется:

а) производить облучение куколок мужского либо женского пода на 7-8 день их развития маркированных по полу на стадии яйца пород гамма-лучами в дозе 5 кР;

б) использовать в анализе на содержание летали кладки грены Гв от облученных родителей с максимальным количеством яиц (не-менее 500) полученные от высокоживнеспособнш' популяций.

2. 8 целях повышения точности способа выявления летальных семей предлагается ряд приемов, а именно:

а) испо^зовать в исследованиях более плодовитых гибридных самок. Это поаволит получить численно большие кладки и иметь относительно высокий выход гусениц из грены;

0) применить многократные скрещивания анализируемых на содержание летали самцов. В этом случае вдвое, втрое увеличивается потомство анализируемых самцов, т.е. объём выборки;

в) создать оптимальные условия содержания подопытного материала, способствующие проявлению потенциальных возможностей гено-

типов;

г) устранить случайные отклонения от соотношения яиц разного пола обычно равного 1:1 путей соответствующих просчетов соотношения полов при условно заданием равном количестве яиц женского и мужского пола, либо путем прямого отсчета до инкубации равного числа темных и светлых яиц.

3. В целях передачи генов-регуляторов пола перспективным породам применять метод беккроссных скрещиваний самок и самцов из сбалансированной по г-деталям генетической линии с породой-улуч-шателем,

4. В процессе выведения сбалансированных по 2-деталям пород для синтезирования мутаций-регуляторов пола в генотипах селекционных популяций систематически проводить генетический анализ самцов на содержание 2-деталей и гена-маркера пигментации яиц «г.

6. Для компенсации отрицательного действия на массу кокона и шелковой ободочки мутаций-регуляторов пода, присутствующих в генотипах сбалансированных по 2-деталям пород тутового шелкопряда рекомендуется:

а) проводить инкубацию грены при температуре 25-2б°с и относительной влажности воздуха 75-80Х;

б) проводить выкормку гусениц в 1-111 возрастах при тешо-ратуре 27-28°С и относительной влажности воздуха 80-907., а в 1У-У возрастах при температуре 25-2в°С и < носительной влажности воздуха 75-802;

в) проводить очвдэние селекционных популяций от рецессивных деталей и полудеталей путем систематического получения беккроссных поколений о использованием амейотичэского и иейотического па-ртеногенезов. •

в. Рекомендовать к внедрению новые гибриды с участием двух-детальпых и крупнококошш пород тутового шелкопряда Орзу х С-3 нгл и Юддуз х С-8 нгл под названием Турон 1 и Турон 2.

7. В разработке истотно биологических методов борьбы с отдельными вредными насекомьш использовать схему получения эмбриональных сцепленных о полгч рецессивных алледышх мутаций,способствуют* существенному изыензнио нормального соотношения полов насекомых в щнгроде в пользу самцов.

Соискателем опубликовано 46 научных трудов, в тем чяале

по материалам диссертации.

СПИСОК РАБОТ,ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

СТАТЬИ 1. Леженко С.С. Методика получения эмбриональных сцепленных с полом деталей у тутового шелкопряда //Шелк.-1870.-N 2.-С. 20-23.

2. Леженко С.С. Характеристика эмбриональных сцепленных с полом деталей у тутового шелкопряда //Шелк.-1975.-N 3.-С.12-14.

3. Леженко С.С. Условия облучения,определяющие эффективность получения эмбриональных сцепленных с полом леталей у тутового шелкопряда. Сообщение 1 //Шелк.-1994.-N 3-4.-С.16-19.

4. Леженко С.С.Последействие облучения мужских гамет на жизнеспособность второго поколения и частоту Z-леталей //Шелк.-1997. -N 1.-С.37-40.

5. Струнников В.А., Леженко С.С., Якубов А.Б., Земзина Т.Н. Искусственная регуляция пола у тутового шелкопряда. Сообщение 2V. Способ получения одного мужского потомства у тутового шелкопряда посредством сбалансирования Z-леталей //Генетика.-1979.-ТД5. -N 6.-С.1096-1114.

6. Струнников В.А..Леженко С.С..Якубов А.Б.Разработка способа получения только мужского пола у тутового шелкопряда //Достижения генетики и селекции тутового шелкопряда и шелковицы. Труды САО ВАСХНИЛ. Ташкент:1978.-В.6.-С.28-57.

7. Strur.nikov V.A.,Le2henko S.S..Stepanova N.L. C^netlcally Identically Copies of the Mulberry Silkworm //Theoretical and applied genetics.-1982.-V.63.-P.307-315.

8. Струнников Б.А..Лекенко С.С..Степанова Н.Л. Клонирование тутового шелкопряда //Генегика.-1983.-Т.19.-М 1.-С.82-94.

9. Струнников В.А..Лекенко С.С..Степанова Н.Л. Последствия очищения линий тутового шелкопряда от рецессивных деталей и по-лулеталей //ДАН CCCP.-1983.-T.273.-N 6.-С.1491-1494.

10. Струнников В.А.,Лежекко С.С..Буткевич В.Д. Относительная частота жизнеспособных и летаяъкых генных мутаций, индуцнроващшк зг-дучаш у тутового шедкоиряда //ДАН СССР.-1084.-Т.275.-К 6.-С. 1504-1507.

11. Гуламова Л.М., Ле&енко С.С., Насириллаев У.Н., Струнников В.А., Чернецова Н.Т. Промышленные способы регуляции пола у

тутового шелкопряда: в кн.Биология развития и управление наследственностью. М.: Наука.-1986.-С.38-68.

12. Струнников В.А.. Струнникова Л.В., Леженко С.С. Влияние рекомбинации хромосом родительских половых клеток на наследуемость гетерозиса триплоидкых гибридов тутового шелкопряда //ДАН СССР.- 1986.-Т.28?.-N4.-С.-1001-1004.

13. Струнников В.А., Насириллаев У.Н., Леженко С.С., Мара-суловаМ.Г., Холматова С.И. Разведение сбалансированных по Z-леталям пород тутового шелкопряда в питомнике семей: в кн.Научные основы развития шелководства в Узбекистане.

Ташкент:-1989.-В. 23. -С. 4-12.

14. Насириллаев У.Н..Леженко С.С.Реакция генотипов различных по продуктивности пород тутового шелкопряда на изменяющиеся условия кормления и содержания //Шелк.-1091.-N 1.-С.10-11.

15. Струнников В.А..Насириллаев У.Н.,Леженко С.С.. Марасу-лова М.Г. Влияние транслокации на массу коконов-самок регулируемых по полу пород тутового шелкопряда //Шелк.-1991.-N 5.-С.11 -12.

16. Струнников В.А..Насириллаев У.Н.«Леженко С.С..Марасу-лова М.Г. Биологическая характеристика регулируемых по полу племенных гибридов тутового шелкопряда:в кн.Научные основы развития шелководства в Узбекистане.-Тапкент:-1991.-В,25.-С.7-12.

1?. Насириллаев У.Н.,Леженко J.C. .Холматова С.И. Гигротер-шгаеский режим содержания меченых по полу на стадии яйца к сбалансированных по Z-леталям пород тутового шелкопряда: в кн.Научные основы развития шелководства в Узбекистане.Ташкент: - 1991.В. 25.-С. 12-20.

18. Насириллаев У.Н., Таджнев Э.Х., Леженко С.С. Новые высокопродуктивные промышленные гибриды тутового шелкопряда Узбекистан 5 и Узбекистан 6 //Шелк.-1993.-N 1-2.-С.10-12.

19. Насириллаев У.Н.. Леженко С.С., Егорова Т А. Новые гибриды тутового шелкопряда Барака 1 и Барака 2 //Шелк.-1993.-М 3-4.-С. 11-13.'

20. Ле>:еюсо С.С. Турон - новый перспективный гибрид тутового шелкопряда мужской Форш //Шелк.-1995.-N 1-2.-С.24-26.

21. Нясиршиаев У.Н.. Леженко С.С. Теория и методика селекции и племенного дела тутового шелкопряда //Шелк.-1995.- N1-2.-С. 26-28

22. Леженко С. С. Совершенствование продуктивных свойств и племенной ценности сбалансированных по г-деталям пород тутового шелкопряда посредством подбора сортов шелковицы //Ипак.-199?.-N2. -С. 15-18.

23. Двойникова Т.Н. .Леженко С. С. ,Насирилла<=в У. а Кроссбред урчищда ипак адзти капалаги серпуштлилигининг узгарувчанлиги //Ипак. -1997. -И 2.-10-11 бетлар.

АВТОРСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА 24. Струнников Е А. , Леженко С. С. , Головинова А. И.. Чернецова Е Т. Гибрид тутового шелкопряда Тетра-гибрид 3 нгл. -И 2277 от 11 апреля 1978г.

25. Струнников Е А., Леженко С. С., Чернецова Н. Т., Гуламо-ва Л. ы., Двойникова Т. Н.. Закирова X. -Гибрид тутового шелкопряда Тригибрид 7.- 1) 3749 от 24 октября 1984г.

26. Струнников Е А., Леженко С. С.. Чернецова Н. Т., Гулаю-ва Л.М. .Закирова X. , Двойникова Т. а - Шрода тутового шелкопряда Советская 6.-М 4107 от 12 декабря 1985г.

27. Струнников а А. .Леженко С. С. .Гуламова Л.М. .Чернецова а Т.. Закирова X - ГЬрода тутового шелкопряда Советская 7. -N4108 от 12 декабря 1985г.

28. Струнников Е А.. Леженко С. С.. Двойникова Т. а , Гуламова Л. М.. Чернецова Е Т.. Закирова X. - Шрода тутового шелкопряда Советская 8 меч. - N 5191 от 12 июля 1989г.

ТЕЗИСЫ 29. йасириллаев У. Е, Егорова Т. А., Леяэнко С. С. Ферментные тесты - иовый метод селекции тутового шелкопряда //Тезисы докладов VI съезда УзОГиС.-Ташкент:-1992.-С. 100-101.

30. Насириллаев У. Н. .Леженко С. С..Ыустафаэва Г. КХ Т;т ипак куртининг истикболли, йирик пиллали дурагайдари ва уларнинг пилла хосилдорлигини оширишдаги ахамияти //Уэбекистон дехкончшшк - са-ноат мажмуининг илмий таъминоти". Илмий сессия материаллари. -Тош-кент:-Фан.-1995.-2-жилд.-368-373 бетлар.

31. Струнников ЕА., Насириллаев У. Е. Леженко С. С., Двойникова Т. Е Тут ипак курти ма*сулдорлигини оширишнинг генетик асос-лари //Узбекистан деадэнчилик-саноаг мажмуининг илмий таъииноти". ИЛмий сессия материаллари. -Тошкент: -Сан. -1995. -2-жилд. -373381 бетдар.

32. Леженко С. С., Насириллаев У. Е Фацат эркак жинсли КУРТ-лардан иборат саноатбоп дурагайлар. //"Увбекистон республикаеида

ипакчилик махсулотларининг сифатини ошириш йуллара**. Мавзусидаги илмий-амалий конференция материаллари. -Тошкент: -1997. -2324 бетлар.

33. Насириллаев У. Н., Летенко С. с. Йирик пилдади Орзу ва Юл-дуз зотларини яратиш усули. //"Узбекистон республикасида ипакчилик махсулотларининг сифатини ошириш йуллари". Мавзусидаги илмий-амалий конференция материаллари. -Тошкент:-1997. -25-26 бетлар.

34. Насириллаев У. Н., Леженко С. С. Пилла вазни ва ипак толаси ингичкалиги уртасидаги богланишга о ид. //"Узбекистон республикаси-да ипакчилик махсулотларининг сифатини ошириш йуллари". Мавзусидаги илмий-амалий конференция материаллари.-Тошкент:-1997.-30-31 бетлар.

МЕТОДИКА 35. Струнников Е А. .Насириллаев У.Е , Лзтенко С. С., 1!арасудова Ц Г. .Холматова С. И. 13зтодические особенности племенной , работы е регулируемыми по полу породами тутового шелкопряда -Ташкент:-1992.-2С.

Лэганко Светлана Семеновна "Тут ипак курти (Bombyx mari L. ) кинсини сунгий бошкаргашинг генетик ва селекцион всослари

Тут ипак куртининг эркак яшслн шшшарида ипакшшг нисбий шэдори ургочиларига Караганда 18-20Z куп булади. Ишлабчщаришда фанат эркак куртдарини парваркадашга утиш билан саноат пилдалари ипак кадсулдорлигини 1/5 баравар ошириш мумкин. Бу долзарб муам-î.îohh хал этиза диссертация мавзусининг асосий максадидир. Диссер-тацияда Оутунлай янги йупадка, яъни летадли мутациялар брдамида Факат эрках йинсди куртларини ояиш усулини яратиш борасада 35 йшшк тадосфтлар якуни байн зтилгаи.

Тут гшак ;оттида леталли мутацияларни jjociu кидиш, уларии а-ф-аткО охипиинг нззарий ва услубий асосдари ишдаб чикилди. Хусусаа, эркак ва ургочи гугйакларни нурдантирипнинг ыуътадил (б кР) дозалари аникланди. Румбачлар ривояланишининг 7-8 куни, яъни оогенезышг I профазасида нурлантиршз энг юкори самара бери-ши курсатилди.

Тагфибаларда такси буйича туяумлик даврида ниаонлангая зот-лардан фойдаланкш мутациялар кинсини илк боскичларда аниклал ва биологик статистика усулдарини кудланкш деталди мутацияларни аник

ажратиб олиш усулмни яратиш имконини Серди. Гамма нурлари ерда-мида 104 та эмбрионал леталли мутадиялар одиндики, улар тухум ри-вожинкнг турли Ооскичларида уз таъеирини утказиши маълуы булди. Олинган леталли мутациялар Z-хромосоманинг '¿урли локусларида жойланиши исботлаб берилди.

Леталли мутациялар асосан Z-хромосоманинг доминантли аллели жойлашган Оулагини ургочи V-хромосомага кучириб утказиш йули би-лан олинди. Тадкикотларнинг кейинги Ооскичларида икки ноаллел, аммо бир-бирига жуда якин жойлашган Z-леталларни битта эркак ка-палак генотипида мувозанатладггириш ишлари бажарилди. Янгидан яра-тилган генетик тизимларнинг знг муким хуеусияти шуки, улар уз ичида чатиштирилганда хам эркак, хам ургочи авлод беради. Ато уларнинг эркак капалакларини бошка зотлар ургочи капалаклари би-лан жуфтлаштирилганда факат эркак жинсли авло- олиш мумкин була-ди.

Янги генетик тизимлар Z-леталлари буйича мувозанатлаштирил-ган 0|дшЛла 2 ягт, С. 8 ягт. С. 5 ягт С. 5 ягт w5, САНИИШ 9 ягт, Асака ягт w^, Асака ягт ws зотларини яративда фойдаланилди. Бу зотларнинг иштирокида олинган дурагайлар факат эркак жинсли курт~ лардан иборат булади. Ургочи эмбрионлар зса, Z-хромосомада жой-лашган куш коаллел эмбрионал леталлар тагсирида ривожланмай кола-ди. •

Z-леталлари буйича мувозанатлаштирилган зот ва тизимлар иштирокида Тетрагибрид 3 ягт (cf 67% : ? 33%), Тригибрид 7 (0*100%) саноатбоп дурагайлар яратилди ва улар районлаатирлми. Йирик (2.30-2.35г) ва серипак пилла берадиган эркак жинсли Турон 1 (Ор-зу х С. 8 ягт) ва Турон 2 (Ювдуз х С. 8 ягт) дурагайлари дав. зт си-новларини утмоада. Тадкикотдар якунларига асосланиб, Z-леталлари буйича мувозанатлртгирилган зот ва тизимларни яратиш, дурагайлаш ва уларни наслчилик идага оид тавсиялар берилди.

Lejenko Svetlana Semyonovna

"Genetic and selection bases of artificial sex regulation of silkworm moth (Bombyx morl L.)".

Larvae of male sex of sllkrworm mathe curls cocoons, in which silk content is more by 18-20%, than female ones.

Realization of this tempting reserve in practice is one of actual problems of semi-culture branch.

Investigation carried out in the bounds of this thesis are directed at working out of genetic theory and practice of silkworm moth sex management by means of recessive lethal mutations coupled with sex.

Methods of induction and discovering of Z-lethals, acting on embrionic stage o: silkworm moth development.Doses of irradiation (5 cR), promoting to receiving of Z-lethals maximal quantity.

Early recognition of sex on strains, which were marked on the stage of ovum and used in experiments and also use of biologic statistics methods allowed to xrork out and suggest effective ways of Z-lethals mutation discovering. Persentage of discovered embryonic Z-lethals among of Fs families originating from irradiated of seven days (I oogenesis prophase) chrysalis-females is two tlnas as nuch than from irradiated males.

It has been received 104 embryonic lethals,coupled with sex, which leads to ovum dea.h on different stages of development.

It has been determined by mapping method that received lethals are localized in different points of Z-chromosome.

Embryonic Z-lethal mutation induced in the bounds of this investigation have been used in working out of new way for receiving of puve male progeny that is based on Z-chromosome fragment translocation with dominant alleles for female W-chromosome and subsequent balanslng of two non allele, but closely localized Z-lethal in cenetype of single male.

Created genetics line propagates inside normally that is individuals both of male and female sex are reproduced.' But crossing of two-lethal males of this line with female of any other strain provides viable progeny of mle sex only.

Death of female embryos occurs under action of two alleles. One half of douthers dies under action of the first lethal (1,). and second one dies under action of the second lethal (LJ.

New genetic line has been used for creation of balanced on Z-lethal strains of silkworm moth: Belococonnaya 2 ngl,S-8 ngl, S-5 ngl w, ,Wj, SANIISH 9 ngl, Asaca ngl , ws.

Balanced on Z-lethals strains and lines have been used for creation of industrial hybrids with changed for males sex ratio.

Tetrahybrid 3 ngl and Threehybrid 7 have been accepted for commercial alms. Hybrids Turón 1 (Orzu x S-8 ngl) and Turon 2 (Yulduz x S-8 ngl) having pure male form are passing state trials.

Информация о работе

Леженко, Светлана Семеновна
доктора биологических наук
Ташкент, 1998
ВАК 03.00.15

Автореферат

Похожие работы