Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Использование гамма-лучей, лазерного излучения и этрела в создании исходного материала для селекции ярового ячменя

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Использование гамма-лучей, лазерного излучения и этрела в создании исходного материала для селекции ярового ячменя"

На правах рукописи

КУИМОВА Елена Васильевна

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАММА-ЛУЧЕЙ, ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЭТРЕЛА В СОЗДАНИИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

Специальность 06.01.05. - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Москва 2006

Диссертационная работа выполнена на кафедре селекции и семеноводства ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Дудин Г.П.

Официальные оппоненты:

доктор с.-х.наук, член-корреспондент РАСХН, Медведев A.M. кандидат с.-х. наук, доцент Пыльнева Е.В.

Ведущая организация: ГУ Зональный НИИ сельского

хозяйства Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого

Защита состоится <30» уи&рТСЬ 2006 в часов на заседании

диссертационного совета Д 220.043.10. при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГАУ - МСХА имени К. А. Тимирязева.

Автореферат разослан «¡J » yg^vftvcX 2006 г.

Карлов Г.И.

Д.006А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Экспериментальный мутагенез является одним из действенных методов генетики и селекции, способный создать богатый исходный материал за относительно короткий промежуток времени. Наиболее важно в селекции получение жизнеспособных полезных мутаций. Поэтому перед учёными стоит задача поиска «мягких» мутагенных факторов широкого спектра действия, дающих большой выход селекционно-ценных изменённых форм без резкого угнетения жизнедеятельности организма. Одни из таких факторов — лазерный красный свет и регуляторы роста растений. На современном этапе актуальным так же является вопрос защиты живого от «жёстких» мутагенов, вызывающих большое количество негативных наследственных изменений. Для этого изучается возможность модификации мутагенных эффектов посредством агентов-антимутагенов (Лекявичус, 1983; Алекперов, 1989).

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение мутагенной активности у-излучения, красного лазерного света с А.=632,8нм и раствора этрела как индивидуально так и в сочетании друг с другом при создании исходного материала для селекции ярового ячменя. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

— изучить влияние вышеуказанных факторов и их совместного применения на рост и развитие растений ячменя в первом поколении.

— выявить и сравнить мутагенное действие у-лучей, лазерного красного света и этрела;

— определить наиболее эффективное сочетание мутагенов по выходу мутаций;

— сравнить модифицирующее действие красного света и этрела по отношению к гамма-излучению;

— отобрать генетически- и селекционно-ценные мутанты ячменя. Провести их оценку на продуктивность, устойчивость к полеганию, головнёвым заболеваниям и внутристеблевым вредителям.

Научная новизна исследований. Впервые на яровом ячмене изучена мутагенная эффективность у-излучения и этрела в совместных вариантах, а также сочетаниях с ЖС. Установлена возможность модификации этрелом гамма-эффекта в до- и пост радиационный период.

Практическая ценность работы. На основании результатов, полученных в эксперименте, предложены для практического применения в селекции способы мутагенной обработки семян ярового ячменя в разных комбинациях факторов друг с другом. Получены мутантные формы ячменя, которые отличаются от исходного сорта Зазерский 85 и представляют селекционно-генетическую ценность по скороспелости, продуктивности, содержания белка в зерне, карликовости, устойчивости к полеганию, болезн: ' ' ~ цать му-

тантов ячменя, имеющие ценные признаки и свойства, переданы во ВНИИР им. Н.И. Вавилова.

Положения, выносимые на защиту:

— закономерности роста и развития растений ячменя в первом поколении после обработки сухих и замоченных в воде семян изучаемыми факторами

— частота и спектр мутационной изменчивости ячменя во втором и третьем поколениях в зависимости от способа обработки семян

— скрининг мутагенных свойств у-излучения, лазерного красного света и этре-ла с помощью waxy-теста

— оценка и характеристика полученных мутантов

Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований доложены на научно-практических конференциях Ижевской ГСХА (1998,1999); на V и VII молодёжных научных конференциях «Актуальные проблемы биологии» (Сыктывкар, 1998,2000); на VII Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (Пенза, 2003), на международной научно-практической конференции «Современные аспекты селекции, семеноводства, технологии переработки овса и ячменя» (Киров, 2004); на Всероссийской, научно-практической конференции, посвященной 117-годовщине со дня рождения Н.И. Вавилова (Саратов, 2004); на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Вятской ГСХА (1999,2000) и Вятского ГТУ (1999,2005).

Основные материалы и положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 193 страницах машинописного текста и состоит из введения, семи глав, выводов, предложений для селекционно-генетической практики, списка литературы и приложений. Работа содержит 24 таблицы и 15 рисунков. Список литературы включает 277 источников, из них 42 иностранных авторов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые опыты проводились в 1997...2003 гг. на опытном поле «Кропа-чи» Вятской ГСХА. Почва участков дерново-подзолистая, по гранулометрическому составу среднесуглинистая.

Сухие и замоченные в воде семена ярового ячменя сорта Зазерский 85 подвергали обработке гамма-лучами, лазерным красным светом (ЛКС) и раствором этрела. Гамма-облучение семян проводилось на аппарате АГАТ-РМ-112 с источником радиации 60Со в однократных дозах 50Гр и ЮОГр. В качестве источника лазерного излучения (А.=632,8нм) использовался гелий-неоновый лазер (установка ЛОБО-2). Режим облучения ЛКС непрерывный, экспозиция воз-

действия 120 минут, плотность мощности луча 0,15 мВт/см2. Водный раствор этрела с концентрацией 1% служил источником фитогормона этилена. Кроме индивидуальной обработки изучаемыми факторами опьп включал варианты с прямым и обратным сочетанием указанных мутагенов. Контролем служили необработанные воздушно-сухие и замоченные в дистиллированной воде семена. Продолжительность замачивания семян в воде и в растворе этрела 8 часов. В каждом варианте обрабатывали и высевали по 500 зёрен (125 семян на одно повторение).

В первом поколении (М|) определяли физиологическую реакцию семян и растений ячменя по отношению к изучаемым факторам, учитывая полевую всхожесть семян, выживаемость растений, динамику их развития и изменчивость некоторых количественных признаков.

Для получения второго поколения (М2) зёрна с главного колоса растений М| высевали посемейно. В течение вегетационного периода в М2 проводили учёт хлорофилльных мутаций (Калам, Орав, 1974), выделяли растения с видимыми морфологическими и физиологическими отклонениями от контроля. В М2 определяли спектр новообразований, частоту семей с изменениями в процентах к общему числу высеянных семей в данном варианте.

В третьем поколении (М3) проверяли наследование изменённых признаков, выявленных во втором поколении. Частоту мутаций в М3 определяли по числу семей с мутантными признаками к количеству семей, изучаемых во втором поколении (Володин, 1975). Проводился учёт новых изменений, проявившихся в третьем поколении.

Ряд мутантных форм с хозяйственно-полезными признаками, представляющих интерес для селекции, оценивали на урожайность по методике контрольного питомника - КП (Гужов и др., 1991). Устойчивость к полеганию мутантных форм ячменя проводили глазомерным методом в полевых условиях по 9-ти балльной шкале согласно международному классификатору рода Hordeum (1983).

Определение содержания белка в зерне мутантных образцов ячменя Мз и М4 проводили полумикрометодом по Кьельдалю.

У селекционно-ценых мутантных форм ячменя изучали устойчивость к болезням: каменной, пыльной, чёрной (ложной) головне (Кривченко, 1978) и к повреждению шведской мухой (Чесноков, 1956; Мегалов, 1968).

Формулы гордеинов у мутантов ячменя устанавливали методом электрофореза (Поморцев и др., 1994).

Генетическое действие применяемых факторов также изучалось с помощью тест-метода Waxy-изменений в пыльцевых зёрнах ячменя (Eriksson, 1962; Виленский, Щербаков, 1985),

з

Данные биометрии количественных признаков в Mi... М4 обрабатывали по Плохинскому (1969), Доспехову (1985), Моисейченко и др.(1996). Оценку показателей качественной (альтернативной) изменчивости проводили по Вольфу (1966). Математический анализ цифрового материала осуществляли с помощью компьютерной программы «Agros» на ПЭВМ Celeron 500.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние гамма-лучей, лазерного красного света и этрела на рост и развитие ячменя в первом поколении. Различное влияние изучаемых факторов отчётливо проявляется уже на ранних этапах онтогенеза ячменя. Достоверное снижение всхожести семян отмечено во всех вариантах, кроме JIKC и НгО+ЛКС. Особенно сильное отрицательное воздействие оказала обработка этрелом и применение гамма-излучения в дозе ЮОГр: взошло от 0,8% до 72,0% семян; контроль - 89,6%). Облучение дозой 50Гр предварительно замоченных в воде семян понизило всхожесть на 19,8% по сравнению с контролем В варианте этрел+у-лучи 50Гр она уменьшилась лишь на 6,8%.

Лазерный красный свет не вызывает отклонений в сроках наступления фе-нофаз растений. Этрел 1% (2-ХЭФК) увеличил период вегетации на 5 дней по сравнению с контролем, наиболее затягивая выход растений в трубку. При использовании гамма-излучения (ЮОГр) как индивидуально, так и в комбинации с ЛКС и этрелом созревание происходит на 12...25 дней позднее контроля. Гамма-облучение дозой 50Гр предварительно замоченных в воде или этреле семян так же приводит к затягиванию сроков вегетации. Этрел незначительно модифицирует гамма-эффект, сократив время созревания на 3 дня по сравнению с вариантом Н20+у-лучи 50 Гр.

Действие изучаемых факторов по-разному отразилось и на выживаемости растений. Лазерное красное излучение и этрел индивидуально и в сочетании друг с другом незначительно изменяют выживаемость растений по сравнению с контролем. Процент гибели растений в вариантах с использованием у-облучения дозой ЮОГр высокий - 48,3%...59,8%. Воздействие в сочетаниях НгО+у-лучи ЮОГр и этрел+у-лучи ЮОГр привело к полной гибели одиночных проростков в первые дни после появления всходов. Выживаемость растений ячменя в варианте этрел+у-лучи 50Гр на 20% ниже, чем в контроле и при гамма-облучении замоченных в воде семян.

Под действием изучаемых факторов произошли изменения в структуре элементов продуктивности растений ячменя в ЖС отрицательно повлиял на формирование колоса: растения имеют более короткий колос (на 0,12...0,57см) и пониженную (на 0,12...0,15г) массу зерна с него.

2-ХЭФК (этрел) подавляет рост стебля в высоту, но достоверно увеличивает длину колоса (на 0,58см) и число колосков в нём. Обработка этрелом, следующая за лазерным облучением снимает депрессию, которую вызывает ЛКС при формировании колоса.

Под действием у-излучения дозой ЮОГр, как одиночно так и в сочетании с ЛКС и этрелом, изменились все изучаемые в опыте количественные признаки: отмечено достоверное повышение кустистости в 1,5...1,8 раза, короткосте-бельность (растения на 5,0...7,0 см короче контроля), формирование колоса очень низкой плотности с характерной череззерницей, обусловившей достоверное снижение массы зерна с колоса. Особенно сильные отклонения от контроля отмечены в варианте у-лучиЮОГр+этрел. Облучение семян меньшей дозой 50Гр оказало положительное влияние на развитие колоса: увеличилась его длина, число колосков в колосе и масса зерна. Предшествующая гамма-облучению обработка этрелом (этрел+у-лучи 50Гр) частично снимает эффект стимуляции.

Применяемые факторы увеличили изменчивость количественных признаков у растений ярового ячменя в М] Максимальные коэффициенты вариации (Су) для всех рассматриваемых признаков отмечены при использовании у-облучения индивидуально и в комбинации с лазером и 2-ХЭФК. Так, су по признаку продуктивная кустистость в этих вариантах составил 66,8...82,8%, по признаку длина стебля - 9,5...10,7% (контроль -30,0% и 5,9% соответственно). Более выравненные выборки характерны для вариантов с индивидуальной обработкой лазером и этрелом, например, су длины колоса - 11,6% и 13,3% соответственно, числа колосков в колосе - 11,4% и массы зерна с колоса - 15,7% и 16,1% (Су в контроле по указанным признакам - 11,1%; 9,1%; 12,4%).

Реакцию растений ячменя на изучаемые факторы оценивали с помощью среднего суммарного показателя депрессии (0,%) - стимуляции (81,%) (Володин, Лисовская, 1979; Гриб, Шишлов, Шишлова, 1987). Коэффициент О (вО рассчитывался по пяти признакам: полевая всхожесть семян, длина стебля и колоса, число колосков в колосе и масса зерна с колоса (рис.1).

Лазерный красный свет и этрел 1 % незначительно угнетают рост и развитие растений ярового ячменя (Е)=3,60% и 3,97% соответственно). При сочетании вышеуказанных факторов депрессия усиливается. Гамма-излучение дозой ЮОГр оказывает сильное угнетающее воздействие на растения М| как индивидуально (В=10,27%), так и в комбинации с ЛКС и этрелом. Максимальное угнетение отмечено в варианте у-лучиЮОГр+этрел (0=22,60) При гамма-облучении замоченных в воде или этреле семян дозой 50Гр обнаруживается стимулирующее действие (81=3,00...6,30%) в отличие от влияния дозы в ЮОГр.

Рис. 1. Реакция растений ячменя M¡ на воздействие мутагенными факторами

Изменчивость ярового ячменя во втором поколении. В М2 выделены семьи и растения с хлорофилльными мутациями и видимыми морфофизиоло-гическими изменениями. Частота семей с хлофилльными нарушениями изменялась от 0,98% (этрел +ЖС) до 8,90% (ЖС+у-лучи). Достоверное увеличение частоты семей с хлорофилльными аномалиями относительно контроля отмечено в вариантах: этрел+у-лучи 50Гр - 4,49%; у-лучи ЮОГр - 6,78%; Н20-ну-лучи 50Гр - 7,86%; ЖС-^-лучи - 8,90%. Индивидуальная обработка этрелом и ЖС вызывают меньшее количество хлорофилльных мутаций (1,4% и 2,2% соответственно). При сочетании 2-ХЭФК и лазерного красного света частота пигментных нарушений ниже по сравнению с одиночным воздействием этими факторами. Результат совместного использования у-лучей и ЖС зависит от последовательности облучений: у-лучи+ЖС - частота 1,63%, обратное сочетание - 8,90%. Обработка этрелом в комбинации с у-радиацией (дозы 50 и ЮОГр) привела к уменьшению в 2 раза количества хлорофилльных изменений по сравнению с одиночным в у-облучением.

В опыте выявлено 10 типов пигментных нарушений. Чаще других встречались хлорофилльные изменения типа viridis и albina. Наиболее широкий

спектр хлорофилльных изменений отмечен в вариантах: у-лучи ЮОГр - 5 типов, нго+у-лучи 50Гр - 6 типов (рис.2).

Гамма-лучи 100 Гр Вода + гамма-лучи 50 Гр

Рис. 8. Спектр хлорофилльных изменений у ярового ячменя в М2: И-viridis; ■ -xantha; □-albina; п- anthocyana; щ- striata; щ - apicalis; ■ - tigrina

Особенностями качественного состава хлорофилльных гамма-мутаций является преобладание пигментных аномалий с равномерным распределением окраски и большое число нежизнеспособных мутаций albina и xantha. Почти во всех опытных группах с использованием лазерного света и при у-облучении дозой 50Гр обнаружены изменения типа striata.

Частота морфофизиологических изменений в опыте варьировала от 3,3% в варианте этрел+ЖС до 9,6% при у-облучении дозой ЮОГр (табл.1). Ионизирующее излучение индуцировало максимальное количество изменений. Частоты морфофизиологических новообразований при одиночном воздействии этре-лом и ЖС находятся на одном уровне (3,4...4,1%), хотя абсолютное число изменённых семей больше после облучения лазерным красным светом.

Результат совместного использования физических факторов зависит от последовательности обработки. Если действию красного света предшествует у-

Таблица 1

Частота морфологических и физиологических изменений у ячменя во втором поколении

Варианты опыта Проанализировано семей, шт. Число семей с изменениями Число типов изменений, шт.

п, шт. р±5„, %

1998 г.

Контроль 403 4 1,0 ±0,49 7

НгО контроль 360 5 1,4 ±0,62 6

у-лучи ЮОГр 177 17 9,6±2,21*** 19

ЖС 388 13 3,4 ±0,91* 14

н2о+жс 364 15 4,1 ± 1,04* 15

Этрел 280 10 3,6+1,11 8

у-лучи+ЖС 123 5 4,1 ± 1,78 6

ЛКС+у-лучи 146 11 7,5 ±2,18* 11

ЖС+этрел 280 10 3,6 ±1,11 9

Этрел+ЖС 307 10 3,3 ± 1,01 12

у-лучи 1 ООГр+этрел 87 7 8,1 ± 2,92* 13

Примечание. * - уровень вероятности Р>0,95 к контролю *** - уровень вероятности Р>0,999 к контролю

1999г.

Н20контроль 262 - - -

Н20+7-лучи50Гр оо Г-- 13 7,3 ± 1,95** 12

Этрел+7-лучи50Гр 156 6 3,8 ± 1,54* 8

Примечание: * - уровень вероятности Р>0,95 к НгО контролю

** - уровень вероятности Р>0,99 к Н20 контролю облучение (у-лучи+ЖС), то частота семей с морфофизиологическими изменениями находится на уровне данных по варианту ЖС - 4,1%. Обратное сочетание (ЖС-ну-лучи) индуцирует частоту изменений в 1,8 раза большую по сравнению с лазерным красным светом - 7,5%.

Комбинация лазерного облучения с этрелом даёт результаты, близкие к значениям при индивидуальном использовании этих факторов не зависимо от последовательности обработки.

Сочетание у-лучиЮОГр+этрел даёт небольшое абсолютное число изменённых форм, меньшее, чем при у-облучении или обработке в растворе этрела. Облучение дозой 50Гр предварительно замоченных в этреле семян (этрел+у-

лучи 50Гр) привело к сокращению числа морфофизиологических отклонений в 2 раза по сравнению с вариантом Н20+у-лучи 50Гр.

Спектр морфофизиологических новообразований представляет важное значение для селекции. Максимальное разнообразие форм выявлено при индивидуальном гамма (100 Гр) и лазерном облучении (19 и 14 типов соответственно). Эти факторы вызвали изменение большинства учитываемых количественных признаков. Встречались достоверные отклонения от контроля кустистости и высоты растений. Обнаружены растения с ветвящимся колосом или колосом промежуточного типа. Отличительной чертой спектра у-новообразований (доза ЮОГр) является преобладание семей со слабой продуктивной кустистостью и большая доля очень низких, карликовых растений ( 28,0—40,5 см), во многих семьях растения имели колос очень низкой плотности с характерной череззерницей и очень малой массой зерна с главного колоса. Отмечены позднеспелые формы и семьи, где растения имели как очень узкие так и широкие листья. Гамма-облучение замоченных в воде семян дозой 50 Гр привело к сходным изменениям в М2 Кроме того, в варианте Н20 +у-лучи 50 Гр отмечена семья, в которой у ряда растений отсутствовал восковой налет на стебле.

Воздействие гелий-неонового лазера способствовало появлению в М2 растений устойчивых к полеганию и с мягкими остями. ЛКС, в отличие от у-лучей, изменил кустистость у меньшего числа семей, но так же сильно повлиял на показатель длины стебля (отмечены семьи с низкорослыми и высокорослыми растениями).

При обработке семян 1% раствором этрела спектр изменений был уже (8типов). Чаще других в этом варианте встречались очень низкие растения и скороспелые формы. В варианте ЛКС+этрел преобладали семьи с короткосте-бельными растениями. В группе этрел+ЛКС отмечено больше раннеспелых форм.

В варианте у-лучи+ЛКС отмечены 6 типов новообразований. Обратная комбинация ЛКС+у-лучи индуцирует 10 типов морфофизиологических изменений. Получены отклонения от контроля таких признаков и свойств растений как кустистость, длина соломины, сроки созревания, крупность колоса, масса зерна с колоса.

Сочетание у-облучения с этрелом даёт меньшее разнообразие, чем индивидуальное использование физического мутагена (у-лучи100Гр+этрел-13 типов, этрел+у-лучи50Гр-8типов, у-лучи-19типов). Преобладали формы с меньшей, чем в контроле высотой растений. В варианте этрсл+у-лучи5ОГр в трёх семьях отмечено раннее созревание растений.

В целом по опыту, наиболее часто встречались растения ячменя со следующими изменениями: повышенная и пониженная кустистость, короткий и

длинный стебель, высокое и низкое число колосков в колосе, раннее и позднее колошение и созревание.

Мутационная и модификационная изменчивость ячменя в третьем и четвёртом поколениях. Спектр хлорофилльных мутаций в М3 сузился по сравнению со вторым поколением с 10 до 6 типов. Не наследовались хлоро-филльные изменения в вариантах ЛКС+этрел и этрел+ЛКС. Наибольшее разнообразие и частота хлорофилльных мутаций отмечены для вариантов у-лучи ЮОГр, Н20+у-лучи 50Гр и ЖС+у-лучи. Наследовались пигментные аномалии: albina, xantha, striata, viridis, virescens, anthocyana. В третьем поколении в полном объёме не наследовались такие пигментные нарушения как apícalis, viridoxanthoterminalis, maculata, tigrina. Наблюдаемое может быть связано с неядерной локализацией изменённых генов и цитоплазматическим наследованием.

В третьем поколении доля семей, мутантных по морфофизиологическим признакам оказалась ниже по сравнению с частотой изменённых семей в М2. Наибольшая частота семей с морфологическими и физиологическими наследственными изменениями получена при действии у-лучей на сухие и замоченные семена (6,2%) Также, достоверно выше, чем в контроле, выход мутаций при индивидуальном применении этрела и лазерном облучении сухих семян (2,9% и 2,1% соответственно).

В отличие от комбинации ЛКС+у-лучи, где частота изменений достоверно выше контрольной (4,8%), в варианте у-лучи+ЖС мутантные семьи по морфофизиологическим признакам в М3 не обнаружены.

Эффективность применения этрела в сочетании с лазером снижается.

Этрел также модифицировал действие ионизирующей радиации. Количество наследуемых морфофизиологических новообразований в 3 раза ниже в варианте этрел+у-лучи 50Гр и в 4 раза ниже в варианте у-лучи ЮОГр+этрел по сравнению с индивидуальным гамма-облучением.

Анализ характера наследования физиологических и морфологических изменений показал, что часть из них имела модификационную природу и в третьем поколении вернулась к исходному фенотипу (табл.2 ). Не передавались потомству такие изменения как низкая общая и продуктивная кустистость, промежуточный тип колоса, ветвистая форма колоса, волнистые и мягкие ости, широкий лист. Полностью наследовались изменённые признаки: отсутствие воскового налета на стебле, узколистный карлик, повышенная продуктивная кустистость, позднеспелость. Мутации отсутствие воскового налета на стебле (eceriferum) и узколистный карлик наследовалась как рецессивные. Высокий процент наследования отмечен по такому физиологическому признаку как скороспелость (76,7%). На 36,4...68,2% наследовались в М3 позднее и раннее ко-

лошение, длинный колос, высокое число колосков в колосе, высокая масса зерна с колоса.

Таблица 2

Характер наследования изменённых морфофизиологических признаков у

ячменя в М3

Число семей с % семей, сохра-

Типы изменений изменениями нивших измененный

в Мг вМз признак р±8„

Развалистая форма куста 2 1 50,0 ±35,5

Ширина листа: -широкий 1 - -

-узкии 1 1 100,0 ±0,0

Отсутствие воскового налёта на 1 1 100,0 ±0,0

стебле

Общая кустистость: -высокая 7 2 28,6 ±17,1

-низкая 14 - -

Продуктивная кустистость: 2 2 100,0 ±0,0

высокая

-низкая 26 - -

Ранний выход в трубку 11 2 18,2 ± 11,6

Колошение: -раннее 22 15 68,2 ± 9,9

-позднее 11 4 36,4 ±14,5

Созревание: -раннее 30 23 76,7 ± 7,7

-позднее 4 4 100,0 + 0,0

Стебель: -высокий 12 5 41,7 ±14,2

-низкий 47 16 34,0 ± 6,9

Колос: -длинный 8 3 37,5 ± 17,1

-короткий 18 1 5,6 ±5,4

Число колосков в колосе: -высокое 8 3 37,5 ± 17.1

-низкое 29 4 13,8 ±6,4

Масса зерна с колоса: -высокая 7 4 57,1 ± 18,7

-низкая 17 2 11,8 ±7,8

Ветвящийся колос 7 - -

Промежуточный тип колоса 6 - -

Волнистые ости 1 - -

Мягкие ости 3 - -

Устойчивость к полеганию:

-повышенная 5 1 50,0±35,5

-пониженная 1 - -

Всего типов изменений 27 19 -

и

В третьем поколении продолжался отбор новых форм, изменённых по морфологическим признакам. Изменения касались в основном, количественных признаков ячменя В М4 изучалось их наследование. Более высокая степень наследования отмечена по признакам: длинностебельность (35%) и повышенное число колосков в колосе (25%).

Изменение маркерпого waxy-rena ячменя под влиянием изучаемых факторов. Скрининг мутагенных свойств у-лучей, ЖС и этрела проводили с помощью химического теста на изменения по локусу waxy. Мутантные пыльцевые зёрна обнаружены во всех вариантах опыта (табл.3).

Таблица 3

Частота мутаций waxy-гена у ячменя под воздействием мутагенных факторов

Число Мутантных пыльце- Достоверность разницы,

Варианты пыльце- вых зёрен и

вых

зёрен, шт шт. р ± sp, % к контролю к варианту у-лучи

Контроль 100 000 31 0,03110,006 - -

Н20 контроль 60 000 17 0,02810,006 0,04 -

у-лучи ЮОГр 66 000 176 0,26710,020 11,3*** -

ЖС 50 000 71 0,142+0,017 6,2*** -

Н20+ЖС 57 ООО 69 0,12110,015 5,6*** -

Этрел 53 000 69 0,13010,016 5,8*** -

у-лучи+ЖС 50 000 46 0,09210,014 4,0*** _7 2***

ЛКС+7-лучи 51 000 93 0,18210,019 у -3,0***

ЖС+этрел 47 300 37 0,07810,012 3,3*** -

Этрел+ЖС 57 000 41 0,07210,011 3,3*** -

у-лучи+этрел 54 000 25 0,046+0,0009 1,4 -10,0***

Примечание: *** - уровень вероятности Р>0,999 .

Максимальная частота \уаху-изменений получена в варианте у-лучи ЮОГр, она составила 0,267%, а минимальная - 0,046% в варианте у-лучи+этрел. ЖС и этрел достоверно повысили уровень мутирования в 4 раза по сравнению с частотой спонтанных waxy-измeнeний (контроль - 0,031 %). В комплексных вариантах мутагенный эффект ниже по сравнению с индивидуальным использованием изучаемых факторов. Результаты \уаху-теста свидетельствуют о более сильном мутагенном воздействии проникающей радиации по сравнению с лазером и этрелом. Эти данные коррелируют с результатами, полученными в М2 и М3 полевого эксперимента.

Изучение наследования признака «полное отсутствие воскового налёта на стебле» у растений ярового ячменя. В М2 в варианте Н20+у-лучи 50Гр выделена мутантная форма «полное отсутствие воскового налёта на стебле» (зелёный стебель) - мутант 4-11а. Для определения характера наследования признака «зелёный стебель» была проведена гибридизация исходного сорта Зазерский 85 с мутантом 4-11а (прямые и обратные скрещивания). У растений Fi наблюдалось единообразие в проявлении признака: в обеих комбинациях все растения имели восковой налёт на стебле и листьях. У гибридов F2 наблюдалось расщепление: появились растения с восковым налётом и без него.

От скрещивания «сортхмутант» в F2 получено 688 гибридов с восковым налётом на стебле и листьях и 220 растений с «зелёным стеблем». В обратной комбинации « 4-11а х Зазерский 85» растений с нормальным фенотипом было 71, у 20 гибридов на стебле отсутствовал восковой налёт. Определённые в опыте значения Х2фак1 равны 0,45 (мутантхсорт) и 0,28 (сортхмутант), что меньше теоретических значений хи- квадрат на 0,05 уровне значимости (х2005 = 3,84). Следовательно, расщепления в F2 3 : 1 по рассматриваемым признакам соответствуют второму закону Г. Менделя при моногенном наследовании признаков. Результаты свидетельствуют о рецессивном характере признака «зелёный стебель» и наличии мутации в одном из 72 локусов гена сег.

Устойчивость мутантов ячменя к головнёвым болезням и повреждению внутристеблевыми вредителями. В М3...М4 мутанты ячменя, обладающие хозяйственно-ценными признаками, изучали на устойчивость к пыльной, твёрдой (каменной) и ложной (чёрной) головне, а также на устойчивость к повреждению шведской мухой. В ходе опыта не обнаружено форм, высокоустойчивых ко всем трём видам головни. Выявлен мутант 9-4 (у-лучи+этрел), иммунный к U. hordei и U.nigra и несколько менее, чем прочие образцы и стандарт, восприимчивый к U. nuda. Основная часть мутантов, как и Зазерский 85, поражалась шведской мухой примерно одинаково. Высокой выносливости не обнаружено. В 2000г. выносливость выше средней показал гамма-мутант 3-29.

Содержание белка в зерне и электрофоретические спектры запасных белков у мутантов ячменя. В результате биохимического анализа выделено 11 образцов с повышенным содержанием белка в зерне (+1,59...3,97%) и 4 с меньшим (-0,62...-1,74%), чем в контроле уровнем протеина. В среднем за два года наибольший процент белка в зерне отмечен у мутантов: 3-2 (у-лучи ЮОГр) - 15,68%, 9-99 (у-лучи+этрел) - 15,46%, 10-115 (JIKC+у-лучи) - 15,30 (контроль - 11,71%). Мутант 7-86 с минимальным количеством протеина -9,97% выделен в варианте этрел. Несмотря на различные агрометеорологические условия, в опыте выделены формы, у которых содержание белка в зерне оставалось стабильным за годы изучения (3-26, 7-59а, 7-61, 9-99), чего нельзя сказать об исходном сорте.

Подлинность всех мутантов подтверждена данными электрофоретиче-ского анализа гордеинов ячменя. Формулы гордеинов мутантов соответствуют исходному сорту Зазерский 85( Hrd А12+2 В53+19 Fl).

Урожайность селекционно-ценных мутантных форм ярового ячменя. В четвёртом и пятом поколениях четырнадцать мутантов ячменя, представляющие селекционный интерес оценивались на урожайность в контрольном питомнике (КП) в сравнении с исходным сортом Зазерский 85. В среднем за три года наиболее урожайным оказался мутант 13-93 - 3,51 т/га, что на 0,32 т/га выше, чем у исходного сорта (3,19 т/i-a). Прибавка сформировалась за счёт более высокой массы зерна с колоса. Кроме того, у номера 13-93 обнаруживается относительная стабильность показателей урожайности за годы исследований в сравнении с контролем и другими мутантами.

Характеристика мутантов с селекционно-ценными признаками. В ходе проведённых исследований выделено 20 мутантных образцов, представляющие генетический и селекционный интерес. 15 мутантов переданы в коллекцию ВНИИР им. Н.И. Вавилова.

Приводится краткая характеристика некоторых мутантных форм.

Мутант 3-2 получен в М2 при гамма-облучении сухих семян дозой ЮОГр. Разновидность nutans. Колос двурядный, средней длины (6,5.. 9,1см), жёлтой окраски. Зерно округлой формы. Содержание белка в зерне на 3,94% выше, чем у Зазерского 85. Для мутанта типичны хлорофилльные нарушения viridis.

Мутант 3-29 индуцирован у-облучением сухих семян дозой ЮОГр. Разновидность nutans. Колос серо-жёлтый, средней длины. Зерновка имеет округлую форму. Продуктивная кустистость сильная (в среднем за три года - 3,65 стеблей на одно растение. Масса зерна с колоса на 0,10...0,15г больше, чем у Зазерского 85. Мутант обладает устойчивостью к внутристеблевым вредителям выше средней. Характерно хлорофилльное нарушение albina.

Мутант 3-96а получен в Мг в варианте у-лучи 1 ООГр Разновидность nutans Колос серо-жёлтой окраски, короткий (в среднем, 6,6 см), низкой плотности (12,2 членика на 4 см колоса). Зерновка длинная. Очень малая масса зерна с колоса (0,47г), что меньше контроля на 59,7%. Число зёрен в колосе очень низкое (12,4...13,4). Карликовая высота растений (8,0 ..21,4см), очень узкие листья. Форма куста развалистая. Вегетационный период на 2...6 дней длиннее, чем в контроле. Устойчив к полеганию.

Мутант 3-144а выделен в М2 у-облучением сухих семян дозой ЮОГр Разновидность nutans. Колос имеет жёлтую окраску, в среднем, на 1,1см длиннее, чем у Зазерского 85. Зерно продолговатое Содержание белка в зерне 13,94%, что на 2,23% выше по сравнению с контролем Продуктивная кустистость сильная (3,85). Стебель длиннее контроля на 2,7...4,4 см.

Мутант 4-1 la выделен в М2 в варианте Н20+7-лучи 50Гр. Разновидность nutans. Колос серо-жёлтой окраски, средней длины. Зерно округлое. Отличается от Зазерского 85 полным отсутствием воскового налёта на стебле. Имеет достоверно меньшую длину стебля (36,8. .38,8 см), чем исходный сорт (46,4...46,9 см). Созревает на 4 дня позднее контроля.

Мутант 4-14 получен в М2 действием гамма-лучей дозой 50Гр на замоченные семена. Разновидность nutans. Колос жёлтый, средней длины. Зерно продолговатой формы. Продуктивная кустистость сильная (3,0...5,1). Высота растений очень низкая (41,2см). Вегетационный период на 4-5 дней короче по сравнению с Зазерским 85.

Мутант 6-82 выделен в М2 при облучении замоченных семян ЖС. Разновидность nutans. Колос средней длины (7,6...8,2см). Продуктивная кустистость сильная (3,0). Длина стебля достоверно больше, чем в контроле на 6,6...8,0см. Отличается от исходного сорта меньшим содержанием белка в зерне на 0,8%. Созревает на 2...3 дня раньше стандарта.

■ Мутант 7-59а получен в М2 при обработке 1% раствором этрела. Разновидность nutans. Колос имеет жёлтую окраску, средней длины (8,1см). Зерно округлой формы, крупное (масса 1 ООО зерен высокая 48,0 г) Число колосков в колосе достоверно больше, чем в контроле. Содержание белка в зерне превышает исходный сорт на 2,25%. Продуктивная кустистость сильная (4,0...4,3). Созревание на уровне Зазерского 85.

Мутант 7-86 выделен bM¡b варианте этрел 1 %. Разновидность nutans. Колос жёлтый, средней длины (7,0...7,3). Зерновка округлая, крупная (масса 1000 зёрен высокая 48,6 г). Содержание белка в зерне ниже по сравнению с исходным сортом на 1,74%. Созревает на 4 дня раньше контроля.

Мутант 9-4 отобран в М2 в варианте у-лучи 1 ООГр+этрел. Разновидность nutans. Колос двурядный, средней длины (7,6...8,5см) Зерновка округлой формы. Продуктивная кустистость очень сильная (в среднем, за три года 5,6 стеблей на растение). Стебель длиннее контроля на 3,1см. Мутант устойчив к U. hordei и U. nigra и, менее, чем стандарт, восприимчив к U nuda. Характерны хлорофилльные нарушения типа xanta и viridis.

Мутант 9-99 получен в М2 в комплексном варианте гамма-лучи+этрел. Разновидность nutans. Колос серо-жёлтой окраски, средней длины (8,3 . 9,3см). Зерновка имеет продолговатую форму. Продуктивная кустистость очень сильная (5,1). Отличается от Зазерского 85 более высоким содержанием белка в зерне, на 3,75% выше, чем контроль.

Мутант 10-115 получен в М2 от совместного облучения ЖС и у-радиации. Разновидность nutans. Колос жёлтой окраски, средней длины (8,5...8,9см). Зерно имеет продолговатую форму. Содержание белка в зерне на 3,6% больше по сравнению с контролем. Продуктивная кустистость сильная

(3,2 стебля на одно растение). Высота растений превышает исходный сорт в среднем на 4,5 см. Созревание наступает на 7...9 дней позднее Зазерского 85.

Мутант 13-93 выделен в М2 при сочетании этрела и ЛКС. Разновидность nutans. Колос имеет жёлтую окраску, средней длины (7,0см). Зерно округлое. Масса 1000 зёрен высокая (46,5...48,0г). Урожайность превышает контроль в среднем за три года на 0,32т/га (11,0%). Колошение и созревание на 2...4 дня раньше исходного сорта.

ВЫВОДЫ

1.Гамма-излучение дозой ЮОГр оказало депрессирующее действие на полевую всхожесть семян, выживаемость, высоту, продуктивность растений и значительно удлинило вегетационный период ячменя сорта Зазерский 85 в M¡. Обработка этрелом, лазерным красным светом до и после у-облучения усиливает действие ионизирующей радиации.

2.Под влиянием этрела отмечено снижение полевой всхожести семян, высоты растений и удлинение вегетационного периода.

3. Гамма- и лазерное излучения, этрел, применяемые для обработки семян, явились источником хлорофилльных и морфофизиологических изменений ячменя во втором поколении. Наибольшая частота хлорофилльных мутаций отмечена при у-облучении сухих (у-лучи ЮОГр) -6,78% и замоченных в воде семян (Н20+у-лучи 50Гр) - 7,86% , а также в варианте ЛКС+у-лучи - 8.90% Преобладали летальные нарушения albina и xantha.

4. Гамма-лучи, лазерный красный свет и этрел проявили мутагенное действие на ячмене. Наибольшая частота морфофизиологических мутаций в М-наблюдалась в вариантах у-лучи1 ООГр и Н20+у-лучи 50Гр - 6,22%.

5. Частота мутаций в вариантах ЛКС+этрел и этрел+ЛКС ниже, чем при индивидуальном использовании этих факторов. Обработка семян этрелом до и после у-облучения снижает частоту мутаций. Результат сочетания лазерного и гамма-излучения зависит от порядка обработки: у-лучи+ЖС - мутагенный эффект отсутствует, ЖС+у-лучи - доля мутантных семей на уровне индивидуального использования гамма-излучения.

6. Спектр мутаций в М3 сузился в сравнении со спектром изменений М2. Преобладали мутации, связанные с длиной стебля растений и сроками созревания.

7. Применение в качестве теста мутаций Waxy-локусэ подтвердило вывод о наличии мутагенных свойств у гамма-лучей, ЖС и этрела. Наибольшим мутагенным действием обладают у-лучи ЮОГр. Эффективность красного света с >.=632,8 нм и 1% раствора этрела находятся на одном уровне. В комплексных вариантах аддитивный эффект отсутствует.

8. Электрофоретический анализ проламинов мутантных форм ячменя показал, что с помощью у-лучей, ЖС и этрела можно получать разнообразные морфологические, физиологические и биохимические мутации без изменения в гордеиновом спектре.

9. Индуцированы мутантные формы с изменениями по содержанию белка в зерне, с различной устойчивостью к головнёвым заболеваниям и внутри-стеблевым вредителям.

10. Создана коллекция мутантов ярового ячменя, обладающих генетически-и селекционно-ценными признаками. Пятнадцать образцов переданы во Всероссийский НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ

1. Для создания исходного материала ярового ячменя предлагается использовать наиболее эффективные по выходу морфологических и физиологических мутаций для сорта Зазерский 85 параметры мутагенных факторов: ионизирующее гамма-излучение дозой 50Гр и ЮОГр, лазерное красное излучение с длиной волны 632,8нм, плотностью мощности луча 0,15мВт/см2 и экспозицией 120мин, этрел с концентрацией 1,0% и экспозицией 8 часов. Они могут применяться как мутагены индивидуально и в сочетании друг с другом Эффективно применение физических мутагенов в комбинации ЖС+у-лучи.

2. В селекционной практике рекомендуется использовать созданные и изученные мутанты ярового ячменя, отличающиеся повышенной продуктивностью, содержанием белка в зерне, скороспелостью: 3-2, 3-26, 3-29, 3-144а, 4-14, 5-76,6-82,7-59а, 7-61, 7-84,7-86, 7-87а, 9-99,10-88,10-115, 13-93,13-104 и др.

3. Мутанты с маркерными признаками: скороспелости, длины стебля, формы листа, отсутствие воскового налёта и хлорофилла в листьях ячменя могут использоваться в экспериментах по изучению характера наследования этих признаков.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Куимова Е.В. Влияние гамма-излучения и лазерного красного света на растения ярового ячменя в М] //V молодёжная научная конференция. Актуальные проблемы биологии: Тез. докладов. - Сыктывкар, 1998. - С. 103-104.

2. Куимова Е.В., Дудин Г.П. Влияние гамма-излучения и этрела на растения ярового ячменя в М] //Труды науч.-практ. конф. ИжГСХА. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998. - Ч. 1. - С.29-31.

3. Дудин Г.П., Куимова Е.В. Влияние красного света и этрела на растения ярового ячменя в первом поколении //Материалы научной сессии Сев.-Вост. науч - методич. центра РАСХН: Тез. докладов. - Киров, 1998. - С.23-24.

4. Куимова Е.В., Дудин Г.П. Изменчивость ярового ячменя в М2 под влиянием лазерного красного света и у-излучения //Материалы XIX науч.-прак конф. ИжГСХА. - Ижевск: Шеп, 1999. - С.26-27.

5. Куимова Е.В. Модификация этрелом радиобиологического эффекта у ярового ячменя // VII молодёжная научная конференция. Актуальные проблемы биологии и экологии: Тез. докладов. - Сыктывкар, 2000. -С. 114-115

6. Куимова Е.В., Дудин Г.П. Хлорофилльные мутации ячменя, индуцированные гамма-лучами и лазерным излучением // Материалы науч.-прак. конф. агрономического факультета ИжГСХА. - Ижевск: Шеп, 2000. - С.86-90.

7. Куимова Е.В., Дудин Г.П. Изменчивость ярового ячменя, индуцированная JIKC, гамма-лучами и этрелом //Вестник ВятГПУ: Научно-методический журнал. - Киров, 2000. - №3-4. - С. 19-22.

8. Куимова Е.В., Дудин Г.П. Физиологическое и мутагенное влияние этрела на фоне гамма-облучения на семена и растения ярового ячменя//Аграрная наука Северо-Востока Европейской части России на рубеже тысячелетий - состояние и перспективы. ВятГСХА. Агрономический факультет. - Киров, 2000. -Т.2.-С.115-118.

9. Куимова Е.В., Дудин Г.П. Радиационный мутагенез на культуре ячменя // Здоровье - питание -биологические ресурсы: Материалы Международной науч.-практ. конф, посвящен. 125-летию со дня рождения Н.В. Рудницкого. -Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2002. - Т. 1. - С.251-257.

10. Пуртова И В., Кривошеина О.С., Дудин Г.П., Куимова Е.В. Коллекция мутантов ячменя// Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур. Сборник материалов VII Всерос. науч.-практ. конф.. - Пенза, 2003. - С.70-71.

11. Куимова Е.В., Устюгов И.И., Зелененко H.JI. Устойчивость мутантов ярового ячменя к повреждению внутристеблевыми вредителями //Современные аспекты селекции, семеноводства, технологии переработки овса и ячменя- Материалы Международной науч.-практ. конф. - Киров, 2004. - С. 142-144.

12. Куимова Е.В., Пуртова И.В. Изучение наследования признака «зелёный стебель» у растений ярового ячменя //Материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвящённой 117-годовщине со дня рождения Н.И.Вавилова. - Саратов, 2004. - С.33-35.

Объем 1,25 печ. л. _Зак. 59_Тир. 100 экз

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева

127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

*

*

хооб А 3£73

36 73

5

i

i t

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Куимова, Елена Васильевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Генетическое действие гамма-лучей на семена и растения.

1.2. Лазерное красное излучение в генетике и селекции растений.

1.3. Этрел в физиологии и генетике растений.

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Агроклиматическая характеристика Кировской области.

2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов.

2.3. Почвы опытного участка.

2.4. Характеристика исходного материала, используемого в опытах

2.5. Мутагенные факторы, методика выделения мутаций и наблюдения

2.6. Методики цитологических, физиологических и биохимических исследований.

3. ВЛИЯНИЕ ГАММА-ЛУЧЕЙ, ЛАЗЕРНОГО КРАСНОГО СВЕТА И ЭТРЕЛА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ЯЧМЕНЯ В ПЕРВОМ ПОКОЛЕНИИ.

3.1. Всхожесть семян и выживаемость растений ячменя в М1.

3.2. Изменение количественных признаков ячменя в первом поколении

4. ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ВО ВТОРОМ ПОКОЛЕНИИ.

4.1. Частота и спектр хлорофилльных мутаций вМг.

4.2. Морфофизиологическая изменчивость растений ячменя вМг

5. МУТАЦИОННАЯ И МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЯЧМЕНЯ В ТРЕТЬЕМ И ЧЕТВЁРТОМ ПОКОЛЕНИЯХ.

5.1. Характер наследования хлорофилльных мутаций, морфологических и физиологических изменений в Мз и М4.

5.2. Частота и спектр мутационной изменчивости ячменя в Мз под влиянием гамма-лучей, лазерного красного света и этрела.

6. ИЗМЕНЕНИЕ МАРКЕРНОГО WAXY-TEHA ЯЧМЕНЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ ИЗУЧАЕМЫХ ФАКТОРОВ.

7. ОСОБЕННОСТИ И ХАРАКТЕРИСТИКА МУТАНТОВ ЯЧМЕНЯ СОРТА ЗАЗЕРСКИЙ 85.

7.1. Характер наследования признака «полное отсутствие воскового налёта на стебле» у мутанта ярового ячменя.

7.2. Содержание белка в зерне и электрофоретические спектры запасных гордеинов у мутантов ячменя.

7.3 Устойчивость мутантов ячменя к головнёвым заболеваниям и повреждению внутристеблевыми вредителями.

7.4. Урожайность селекционно-ценных мутантных форм ярового ячменя.

7.5. Характеристика мутантов с генетически- и селекционноценными признаками.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Использование гамма-лучей, лазерного излучения и этрела в создании исходного материала для селекции ярового ячменя"

Окружающий нас мир живого богат и многообразен. Формирование этого разнообразия - результат взаимодействия сложного комплекса факторов и процессов, среди которых значительную роль играют наследственные изменения - мутации (Алекперов У.К., 1989). Генетические структуры, обуславливающие все признаки организма, не абсолютны. Под влиянием определённых факторов они могут изменяться. Способность к мутированию -универсальное свойство всех форм жизни: от вирусов до человека, оно лежит в основе наследственной изменчивости живой природы (Красавин Е.А., Ко-зубек С., 1991). Частота естественного мутирования невелика, её созидающая роль проявляется в результате кумуляции наследственных новообразований за длительный срок. Но в последние десятилетия среда, окружающая человека, испытала влияние научно-технической революции, загрязняясь активными химическими соединениями и источниками радиации. Темп мутаций в таких условиях неизбежно повышается (Дубинин Н.П., 1994). Детальное исследование данных процессов осуществляется экспериментально на различных биообъектах, вследствие чего, всё более важным становится метод индуцированного мутагенеза. Изучение полученных мутантных форм и характера наследования новообразований способствовали раскрытию закономерностей генетики, установлению локализации генов, выявлению механизмов их взаимодействия. Кроме этого, возможно определение реакции живого организма на воздействующий мутаген и модификация его эффекта с помощью других факторов.

Метод экспериментального мутагенеза является одним из действенных методов селекции, способных создать богатый исходный материал за относительно короткий промежуток времени. Список мутантных сортов различных сельскохозяйственных растений, созданных во всём мире, насчитывает более 1700 сортов. Они отличаются повышенной урожайностью, улучшенным качеством продукции, устойчивостью к болезням и вредителям (Вгиппег Н.,1995).

Перед учёными стоит задача поиска «мягких» мутагенных факторов широкого спектра действия, дающих большой выход разнообразных генетически и селекционно-ценных изменённых форм без резкого угнетения жизнедеятельности организма. На современном этапе актуальным так же является вопрос защиты живого от «жёстких» мутагенов, вызывающих большое количество негативных наследственных изменений. Для этого изучается возможность модификации мутагенных эффектов посредством агентов-антимутагенов (Лекявичус Р.К., 1983; Алекперов У.К.Д989).

Цель настоящей работы - изучение мутагенной активности у-излучения, лазерного красного света (ЛКС) с А,=632,8 нм и раствора этрела при их воздействии на семена ярового ячменя как индивидуально так и в сочетании друг с другом при создании исходного материала для селекции ярового ячменя.

В связи с этим поставлены следующие задачи:

- изучить влияние вышеуказанных факторов и их совместного применения на рост и развитие растений ячменя в первом поколении.

- выявить и сравнить мутагенное действие у-лучей, лазерного красного света и этрела;

- определить наиболее эффективное сочетание мутагенов по выходу мутаций;

- сравнить модифицирующее действие ЛКС и этрела по отношению к гамма-излучению;

- отобрать генетически- и селекционно-ценные мутанты ячменя. Провести их оценку на продуктивность, устойчивость к полеганию, болезням и вредителям.

Научная новизна исследований. Впервые на яровом ячмене изучена мутагенная эффективность у-излучения и этрела в совместных вариантах.

Показана возможность модификации этрелом гамма-эффекта в до- и пост радиационный период.

Положения, выносимые на защиту:

- влияние гамма-излучения, ЛКС, этрела на рост и развитие растений ячменя в первом поколении

- мутационная изменчивость ячменя в М2 , Мз , М4 в зависимости от способа обработки семян; скрининг мутагенных свойств изучаемых факторов с помощью waxy - теста

- характеристика мутантов

Практическая ценность работы. На основании результатов, полученных в эксперименте, предложены для практического применения способы мутагенной обработки семян ярового ячменя в разных комбинациях факторов друг с другом. Получены мутантные формы ячменя, которые отличаются от исходного сорта Зазерский 85 и представляют селекционно-генетическую ценность по скороспелости, продуктивности, содержанийэелка в зерне, карликовости и др. Пятнадцать мутантов ячменя, имеющие ценные признаки и свойства, переданы в ВИР им. Н.И. Вавилова.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Куимова, Елена Васильевна

134 ВЫВОДЫ

1. Гамма-излучение дозой ЮОГр оказало депрессирующее действие на полевую всхожесть семян, выживаемость, высоту, продуктивность растений и значительно удлинило вегетационный период ячменя сорта Зазерский 85 в Mi. Обработка этрелом, лезерным красным светом до и после у-облучения усиливает действие ионизирующей радиации.

2. Под влиянием этрела отмечено снижение полевой всхожести семян, высоты растений и удлинение вегетационного периода.

3. Гамма- и лазерное излучения, этрел, применяемые для обработки семян, явились источником хлорофилльных и морфофизиологических изменений ячменя во втором поколении. Наибольшая частота хлорофилльных мутаций отмечена при у-облучении сухих (у-лучи ЮОГр) - 6,8% и замоченных в воде семян (Н20+у-лучи 50Гр) - 7,9%, а также в варианте JIKC+у-лучи - 8,9%. Преобладали летальные нарушения albina и xantha.

4. Гамма-лучи, лазерный красный свет и этрел проявили мутагенное действие на ячмене. Наибольшая частота морфофизиологических мутаций в Мз наблюдалась в вариантах у-лучи ЮОГр и Н20+у-лучи 50Гр - 6,22%.

5. Частота мутаций в вариантах ЛКС+этрел и этрел+ЛКС ниже, чем при индивидуальном использовании этих факторов. Обработка семян этрелом до и после у-облучения снижает частоту мутаций. Результат сочетания лазерного и гамма-излучения зависит от порядка обработки: у-лучи+ЛКС -мутагенный эффект отсутствует, ЛКС+у-лучи - доля мутантных семей на уровне индивидуального использования гамма-излучения.

6. Спектр мутаций в М3 сузился в сравнении со спектром изменений М2. Преобладали мутации, связанные с длиной стебля растений и сроками созревания.

7. Применение в качестве теста мутаций Waxy-локуса подтвердило вывод о наличии мутагенных свойств у гамма-лучей, ЛКС и этрела. Наибольшим мутагенным действием обладают у-лучи ЮОГр. Эффективность красного света с А,=632,8 нм и 1% раствора этрела находятся на одном уровне. В комплексных вариантах аддитивный эффект отсутствует.

8. Электрофоретический анализ проламинов мутантных форм ячменя показал, что с помощью у-лучей, ЛКС и этрела можно получать разнообразные морфологические, физиологические и биохимические мутации без изменения в гордеиновом спектре.

9. Индуцированы мутантные формы с изменениями по содержанию белка в зерне, с различной устойчивостью к головнёвым заболеваниям и внутристеблевым вредителям.

10. Создана коллекция мутантов ярового ячменя, обладающих генетически- и селекционно-ценными признаками. 15 образцов переданы во Всероссийский НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ

1. В качестве наиболее эффективного источника наследственных изменений предлагается использовать ионизирующее гамма-излучение в дозах 50Гр и ЮОГр. Лазерное красное излучение с длиной волны 632,8нм, плотностью мощности^пуча 0,15мВт/см2 и экспозицией 120мин, этрел с концентрацией 1,0% и экспозицией 8 часов могут применяться как мутагены индивидуально, в сочетании друг с другом и с у-радиацией, модифицируя её действие. Эффективно применение физических мутагенов в комбинации ЛКС+у-лучи.

2. В селекционной практике рекомендуется использовать созданные и изученные мутанты ярового ячменя, отличающиеся повышенной продуктивностью, содержанием белка в зерне, скороспелостью: 3-2, 3-26, 3-29, 3-144а, 4-14, 5-76, 6-82, 7-59а, 7-61, 7-84, 7-86, 7-87а, 9-99, 10-88, 10-115,13-93, 13-104 и другие.

3. Мутанты с маркерными признаками скороспелости, длины стебля, формы листа, отсутствий7 воскового налёта и хлорофилла в листьях ячменя могут использоваться в экспериментах по изучению характера наследования этих признаков.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Куимова, Елена Васильевна, Киров

1. Авраменко В.И., Володин В.Г. О перспективах применения лазерного излучения в селекции растений.// Тезисы доклада. Мн., 1980.- ч 1, С. 17.

2. Агроклиматическая характеристика Кировской области. Киров, ЗГМО, 1970. -36с.

3. Агрометеорологический бюллетень по Кировской области. Киров, ГМЦ,- 1997.2002. - С. 6-13.

4. Балан Г.И. Биоморфологические признаки индуцированных мутантов кукурузы. // Применение физического и химического мутагенеза в сельском хозяйстве. Тезисы I Всесоюзного совещания 30 июня - 3 июля 1987г. - Кишинев, 1987.-С. 197- 198.

5. Беккер А.М., Гуревич JI.C. Нарушение баланса ауксина и этилена в проростках тыквы при воздействии N-нитрозосоединений. // Метаболизм и механизм действия фитогормонов : Труды Всесоюзной конференции 6-10 июня 1978 г. Иркутск, 1979. - С. 38 - 41.

6. Белецкий Ю.Д., Лященко И.Ф. Влияние физиологического состояния облученных семян на генетический эффект рентген-лучей у подсолнечника.// Влияние ионизирующих излияний на наследственность. М.: Наука, 1966. -С. 306-311.

7. Белишева Н.К., Мавринская А.Ф., Свечникова М.И. Цитогенетический эффект лазерного облучения личинок Dr. melanogaster. // Биологическое действие лазерного облучения.: Межвузовский сборник. Куйбышев, 1984. - С. 3-9.

8. Вельский А.И., Шахов A.A. Предпосевное лазерное облучение семян для ускоренного выращивания посадочного материала яблони. // Биологическое действие лазерного облучения. : Межвузовский сборник.- Куйбышев, 1984.- С. 9- 14.

9. Беркова К.Ц. Воздействие у-радиации на апикальное доминирование и реализацию морфогенетического потенциала у злаковых на примере ячменя. : Автореф. дис. канд. биол. наук. Киев, 1987. - 20 с.

10. Бляндур О.В., Девятков Н.Д., Навроцкая Н.Б. и др. Лазерный луч и его возможности в селекционно-генетических исследованиях кукурузы. Кишинев: Штиинца, 1987. - 145 с.

11. Буланцева Е.А. Влияние галоэтанфосфоновых препаратов на выделение С2Н4 и созревание плодов: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 1994. -23 с.

12. Валиев P.P., Фадеева Т.С. Изменчивость количественных признаков сортов и линий ярового ячменя. // Исследования по генетике и селекции растений на Урале. Информационные материалы. Свердловск, 1987. - С. 26 -27.

13. Василенко В.Ф., Кузнецов Е.Д. Физиологические и экологические аспекты использования химической и световой регуляции роста растений. // Вестник сельскохозяйственной науки. 1990. - №7. — С. 63.

14. Виленский Е.Р. Изменение содержания и соотношения фитогормонов при действии у-излучения 60Со на разных этапах органогенеза растений ячменя: Автореф. дис. канд. биол. наук. Пущино, 1980. - 22 с.

15. Виленский Е.Р., Щербаков В.К. Роль фитогормонов в естественном и индуцированном мутационном процессе. // Цитология и генетика. 1985. — т 19, № 3. - С. 214 - 217.

16. Володин В.Г. Характер проявления радиационных изменений яровой пшеницы Тулун 70 во втором поколении после отбора. // Экспериментальный мутагенез. Мн.: Наука и техника, 1967. - с. 69 - 77.

17. Володин В.Г., Мостовников В.Л., Авраменко Б.И. и др. Лазеры и наследственность растений. Минск: Наука и техника, 1984. - 175 с.

18. Вольф В.Г. Статистическая обработка опытных данных. М.: Колос, 1966.-253 с.

19. Габова О.Н. Совместное действие абсцизовой, гибберелловой кислот и лазерного излучения на ячмене. // Труды научно-практической конференции Ижевской ГСХА. Ижевск, 1998. - С. 15 - 17.

20. Гамалея Н.Ф. Лазеры в эксперименте и клинике.- М.: Медицина, 1972. -232с.

21. Гамбург К.З. Фитогормоны и клетки. М.: Наука, 1970. 103 с.

22. Гамбург К.З., Рекославская Н.И., Швецов С.Г. Ауксины в культурах тканей и клеток растений.- Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1990. 243 с.

23. Гиляровская Т.Т. Метафазный метод анализа перестроек хромосом у ячменя. // Цитология и генетика. 1973а, № 4. - С. 64 - 76.

24. ГОСТ 12042 66 Семена сельскохозяйственных культур. - М.: Издательство стандартов. - 1991. - С. 24.

25. Гриб С.И., Кадыров М.А. Эффективность у-лучей и химических мутагенов на сортах ярового ячменя. // Земледелие и растениеводство в БССР. Сб. науч. тр. вып. 22. Минск: Ураджай, 1978. - С. 88 - 94.

26. Гриб С.И., Шишлов М.П., Шишлова A.M. Значение экспериментального мутагенеза для селекционных работ. / Современные проблемы теории химического мутагенеза./ Под ред. О.Я. Прийлинна. Таллин, 1987. — С. 37 — 45.

27. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т.2; Пер. с англ. / Под ред. Р. Сопера. М.: Мир, 1993. - 325 с.

28. Гриценко Р.И. Квасова Э.В. Индуцированные хлорофилльные мутации у ярового ячменя. / Экспериментальный мутагенез у сельскохозяйственных растений и его использование в селекции. Труды МОИП. Т. 23, 1966. С. 289-293.

29. Гриценко Р.И., Квасова Э.В. Индуцированные хлорофилльные мутации у ячменя. // I Всероссийская конференция фотобиологов 28 30 мая 1996 г. Тез. докл. Пущино, 1996. - С. 38.

30. Гродзинский Д.М. Радиобиология растений. Киев: Наукова думка, 1989.-384 с.

31. Гужов Ю.Л., Фукс А., Валичек П. Селекция и семеноводство культурных растений. М.: Агропромиздат, 1991.- 463 с.

32. Деева В.П., Шелег З.И. Регуляторы роста и урожай. Минск: Наука и техника, 1985.- 63 с.• Делоне JI.H. Опыты рентгенизации культурных растений. I. Пшеница.// Труды НИИ селекции. Киев, 1928. - Вып. 4. - С. 1-16.

33. Дёрфлинг К. Гормоны растений. Системный подход.: Пер. с англ. — М.: Мир, 1985.-304 с.

34. Джахия Л.Г. Использование у-лучей и лучей лазера в селекции сои.// Применение физического и химического мутагенеза в сельском хозяйстве. Тезисы I Всесоюзного совещания 30 июня 3 июля 1987г., - Кишинев, 1987. -С. 197-198.

35. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1985. - 416 с.

36. Древаль В.И. Влияние лазерного излучения на водорастворимые и мембраносвязывающие белки. // Биологическое действие лазерного излучения. Межвузовский сборник. Куйбышев, 1984. - С. 15-19.

37. Дубинин Н.П. Проблемы радиационной генетики. М.: Госатомиздат, 1961.-468 с.

38. Дубинин Н.П., Тарасов В.А. О первичном механизме радиационного поражения хромосом в свете проблемы восстановления.// Современные проблемы радиационной генетики. / Под ред. Н.П. Дубинина. М.: Атомиздат, 1969.- С. 7-79.

39. Дубинин Н.П., Шевченко В.А., Кальченко В.А. и др. Генетические последствия действия ионизирующего излучения на популяции. М.: Наука, 1980.-С. 3-44.

40. Дудин Г.П. Изменчивость ячменя под влиянием лазерного излучения и бензиладенина. // Сельскохозяйственная радиобиология. Межвузовский сборник научных статей./ Под ред. О.В. Бляндур. Кишинев, 1990. - С. 23 -28.

41. Дудин Г.П. Частота Waxy-мутаций у ячменя, обработанного лазерным излучением и фитогормонами. // Генетика. 1990а. - Т. 26, № 2. - С. 363 -366.

42. Дудин Г.П. Режимы лазерного облучения семян и частота мутаций ячменя.// Интенсивная технология возделывания с/х культур. Киров, 1991. -С. 53-61.

43. Дудин Г.П. Лазерный мутагенез и селекция ярового ячменя. // Роль научных исследований в развитии сельхозпроизводства Кировской области. -Киров, 1991а.-С. 33-43.

44. Дудин Г.П., Кривошеина О.С. Мутационная изменчивость ярового ячменя под влиянием этрела на фоне лазерного излучения. // Материалы совещания по проблемам селекции зерновых культур в Нечерноземной зоне России 3 4 июля 1992 г. - Киров, 1995 - С. 44 - 54.

45. Дудин Г.П., Логинов Д.А., Кривошеина О.С. Облучение семян ячменя лазером и красным светом. // Земледелие. 1995. - № 1. - С. 33.

46. Дудин Г.П., Мальцев С.П. Мутагенное действие НДЭМ и лазерного излучения на яровом ячмене. // Совершенствование агротехники зерновых и кормовых культур. Сборник научных трудов. Киров, 1995. - С. 31 - 40.

47. Дудин Г.П., Пуртова И.В. Морфофизиологическое действие лазерного излучения, гамма-лучей и ПАБК на культуре ячменя. // Интенсивная технология возделывания сельскохозяйственных культур. — Киров, 1991. С. 61 -67.

48. Жогин А.Ф. Изучение действия физических и химических мутагенов на мягкую пшеницу.: Автореф. дис. канд. с-х. наук. Краснодар, - 1969. -25 с.

49. Жуков О.С., Рыжов С.Д. Применение физических факторов в генетико-селекционной работе с плодовыми культурами. // Мутагенез при действии физических факторов. / Под ред. Н.П. Дубинина М.: Наука, 1980. - С. 163 — 175.

50. Зайнуллин В.Г. Генетические эффекты малых доз радиации. // Генетические последствия загрязнения окружающей среды мутагенными факторами.: Тезисы докладов. Самарканд, 1990. - С. 78 - 79.

51. Инюшин В.И., Чекуров П.Р. Биостимуляция лучом лазера и биоплазма. -Алма-Ата: Казахстан, 1975.- 120 с.

52. Инюшин В.М., Ильясов Г.У., Федорова H.H. Луч лазера и урожай. -Алма-Ата: Кайнар, 1981. 188 с.

53. Йонушите Р.Й. Мутационная селекция вики посевной. // Применение физического и химического мутагенеза в сельском хозяйстве. Тезисы I Всесоюзного совещания 30 июня - 3 июля 1987г., - Кишинев, 1987. - С. 125.

54. Кадомцев Б. От квантов к звездам. // Знание сила. - 1977. № 9. - С. 19-23.

55. Казанжи В.Г., Кишка М.Н. Влияние гамма-облучения на изменчивость некоторых количественных признаков у гибридов озимой пшеницы. // Сельскохозяйственная радиобиология. Межвузовский сборник научных трудов. / Под ред. О.В. Бляндур.-Кишинев, 1990.-С. 15-23.

56. Калам Ю., Орав Т. О случае пластидной наследственности у ячменя. // Известия АН ЭССР. Биология, 1974. - Т. 23 № 4. - С. 305 - 310.о Калам Ю., Орав Т. Хлорофилльная мутация. Таллин: Валгус, 1974а. 59 с.

57. Каталог районированных сортов сельскохозяйственных культур в РФ. -М., 1992. Т. 1.- С. 39.

58. Ковальский И.Д. Применение методов экспериментального мутагенеза в селекции ярового ячменя. // Сборник научных трудов. Т. 2. — Обнинск, 1990.-С. 73-74.

59. Козаченко М.Р., Манзюк В.Т., Корчинский A.A. Экспериментальный мутагенез на службу селекции. - Киев: Выща школа, 1989. - 51 с.

60. Конарев В.Г. Белки растений как генетические маркеры. М.: Колос, 1983.-320 с.

61. Конарев В.Г. Морфогенез и молекулярно-биологический анализ растений. С-П.: ВИР, 1998. - 576 с.

62. Конарев В.Г., Гаврилюк И.П. Принципы использования белковых маркеров и его использование при анализе исходного и селекционного материала. // Сельскохозяйственная биология. T. XII, № 5, 1977, С. 677 684.

63. Конев C.B., Волотовский И.Д. Фотобиология. Минск: Из-во БГУ, 1974. - 350 с.

64. Коновалов Ю.Б. Селекция растений на устойчивость к болезням и вредителям. М.: Колос, 1999. - 136 с.

65. Корогодин В.И. Домолекулярный период исследований пострадиационного восстановления клеток. // Радиационная биология. — 1999. — Т. 39, № 6.-С. 597-603.

66. Костин В.И. Влияние обработки семян физическими и химическими факторами на физиологические процессы, урожайность и качество сельскохозяйственных растений: Дисс. докт. с-х. наук в форме научного доклада. -Кинель, 1999.-86 с.

67. Коф Э.М., Борисова Т.А., Аскоченская H.A. Регуляторы роста природного типа и отдельные фазы онтогенеза. // Природные и синтетические регуляторы онтогенеза растений. / Под ред. Н.И. Якушкиной. М.: ВИНИТИ, 1990.-С. 41-83.

68. Кривченко В.И. Изучение устойчивости зерновых культур и расового состава возбудителей головневых болезней. / Методические указания. JL: ВИР, 1978.-107 с.

69. Красавин Е.А., Козубек С. Мутагенное действие излучений с разной линейной передачей энергии. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 184 с.

70. Крепак О.М., Языкова М.Ю. Влияние лазерного излучения на рост культуры. \\ Биологическое действие лазерного излучения: Межвузовский сборник Куйбышев, 1984. - С. 39.

71. Кривошеина О.С. Использование лазерного излучения, дальнего красного света и этрела в качестве мутагенных факторов для создания исходногоматериала ярового ячменя. //Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1998. -24 с.

72. Кузин A.M. Структурно-метаболическая теория в радиобиологии. М.: Наука, 1986.-285 с.

73. Кузин A.M., Мальцев A.B., Сейсебаев А.Т. Влияние ионизирующей радиации на содержание гистонов и ДНК в ядрах растительных клеток. // Радиобиология. 1970, т. 10, № 1. - С. 103 - 105.

74. Курапов П.Б. Гормональный баланс растений. Методы его изучения и регулирования. // Автореф. дисс. докт. биол. наук. М., 1996. - 47 с.

75. Леонов Б.В., Шиходыров В.В. Лазеры и клетка. М.: Знание, 1966, №3.-29 с.

76. Логинов Д.А. Изменчивость ячменя сорта Дина под влиянием лазерного излучения и дальнего красного света. // Труды научно-практической конференции ИжГСХА.- Ижевск, 1998. С. 39 - 41.

77. Логинов Д.А., Дудин Г.П. Хлорофилльные мутации ячменя при обработке семян лазерным излучением и дальним красным светом. // Почва, биология растений и агротехника их возделывания : Тезисы докладов научной конференции. Киров, 1997. - С. 41 -44.

78. Лошак И.Ф., Гусева К.А. Изучение устойчивости ячменя к внутристеблевым вредителям в условиях Северного Казахстана: Тезисы докладов научной конференции ВНИИ зернового хозяйства. Целиноград, 1967. — С. 59 — 61.

79. Лужецкая Н.И., Щербаков В.К. Изучение эффектной дозы облучения и её мощность на ячмене и задачи мутационной селекции. // Вестник сельскохозяйственной науки, 1978, № 3. С. 138- 143.

80. Лукьянова М.В., Трофимовская А.Я., Гудкова Г.Н. и др. Культурнаяфлора СССР: т. И, ч. 2. Ячмень. Л.: Агропромиздат, Ленинградское отделение, 1990.-421 с.

81. Лучник Н.В. Биофизика цитогенетических поражений и генетический код. Л: Медицина, 1968. - 296 с.

82. Лысиков В.Н., Маслоброд С.Н., Филиппова Н.Я. и др. Получение хлорофилльных мутаций при лазерном облучении семян кукурузы. // Сборник научных трудов. Алма-Ата, 1978. - С. 192-193.

83. Матвеева Л.П. Стимулирующее действие лазерного облучения на пыльцу перед гибридизацией. // Нетрадиционные методы селекции зерновых культур и кормовых трав в северо-западной зоне РСФСР. СЗНИИСХ Л., 1985.-С. 118-123.

84. Мегалов В.А. Выявление вредителей полевых культур. М.: Сельхоз-издат, 1968. - 225 с.

85. Международный классификатор СЭВ рода Hordeum. — Л.: Изд-во ВИР, 1983.-53 с.

86. Меныцикова Е.А., Скорняков В.А. Изучение влияния лазерного света на хромосомные аберрации у ячменя // Исследования по генетике и селекции растений на Урале / Информационные материалы. Свердловск, 1987. - С. 48-50.

87. Миллер А.Т., Калнынь Дз.О. Первичные процессы термогенеза в прорастающих у-облученных семенах // Действие радиации на растения / Под ред. Н.Н. Назирова. Ташкент : Фан, 1971. - С. 19 - 20.

88. Моисейченко В.Ф., Трифонова М.Ф., Заверюха А.Х. и др. Основы научных исследований в агрономии. М.: Колос, 1996. - 336 с.

89. Моргун В.В., Логвиненко В.Ф. Мутационная селекция пшеницы. Киев : Наукова думка, 1995. - 627 с.

90. Морозик М.С., Тарасевич Е.И. Изучение воздействия лазерного излучения на некоторые растения // V съезд Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова. Т. IV ч. 2 : Тезисы докладов. Москва, 24 -28 ноября 1987 г. М., 1987. - С. 31.

91. Найлен Р.А. Природа индуцированных мутаций у высших растений // Генетика. 1967. - № 3. - С. 3 - 17.

92. Нам И.Я., Заякин В.В. Взаимодействие гормонов при регуляции опадения цветков люпина желтого // Вестник Башкирского университета. Уфа, 2001.-№2(1).-С. 154-157.

93. Неттевич Э.Д. Селекция ячменя на урожайность, устойчивость к полеганию и качество зерна в Нечерноземном центре // Зерновые культуры интенсивного типа Нечерноземной зоны РСФСР. Ленинград, 1979. - С. 124 -127.

94. Нечаева Е.П. Действие синего и красного света на содержание белка в проростках ячменя при разных условиях осуществления фотосинтеза: Авто-реф. дисс. канд. биол. наук. -М., 1969.-40 с.

95. Никелл Л.Дж. Регуляторы роста растений. Применение в сельском хозяйстве. / Пер. с англ. М.: Колос, 1984. - 192 с.

96. Олескина Ю.П., Белкина Г.Г., Юрина Н.П. и др. Белковый состав нук-леотидов хлоропластов и этиопластов пшеницы // I Всероссийская конференция фотобиологов 28 30 мая 1996 г. Тезисы докладов.: Пущино, 1996. -С. 38.

97. Орав Т.А., Шангин-Березовский Г., Орав И. Радиационный мутагенез и модифицирующие его условия. Таллин : Валгус, 1972. - 214 с.

98. Ораевский А.Н., Плешанов П.Г. Биохимическое действие лазерного излучения ч. 1 // Кинетика фотовозбуждения биополимеров в биохимических реакциях. Т. 136. М.: Физ. ин-т им. Н.Н.Лебедева, 1980. - 18 с.

99. Питиримова М.А. Исследования реакции растения на у-лучи : Автореф. дисс. канд. биол. наук. М., 1970. - 26 с.

100. Плотникова И.В. О роли природных регуляторов роста в опадении органов у растений // Фитогормоны в процессах роста и развития растений / Под ред. Цицина H.B. М.: Наука, 1974. - С. 74 - 105.

101. Плохинский H.A. Руководство по биометрии для зоотехников. М.: Колос, 1969.-256 с.

102. Позднякова H.H., Якименко H.A. Особенности наследования некоторых хозяйственно-ценных признаков у ярового ячменя // Генетические аспекты селекции в Киргизии. Фрунзе: Илим, 1986. - С. 55 - 60.

103. Полевой В.В. Фитогормоны Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1982.-199 с.

104. Полевой В.В., Саламатова Т.С. Физиология роста и развития растений : Учеб. пособие. Л.: Изд-во ЛГУ, 1991.-240 с.

105. Поморцев A.A., Нецветаев В.П., Ладогина М.П. и др. Полиморфизм гордеинов у сортов ярового ячменя // Генетика, т. 30 № 5, 1994. - С. 604 -614.

106. Поморцев A.A., Нецветаев В.П., Созинов A.A. Полиморфизм культурного ячменя (Hordeum vulgare) по гордеинам // Генетика. 1985.- Т. 21. № 4. С. 629-639.

107. Посудин Ю.И. Лазерная фотобиология : Методическая разработка для студентов биологических специальностей сельскохозяйственных вузов. -Киев : Изд-во УСХА, 1983. 34 с.

108. Преображенская Е.И., Тимофеев-Ресовский Н.В. О корреляции между прорастанием и выживанием различных видов культурных растений послеоблучения семян разными дозами гамма-лучей // Доклады АН СССР. 1962. Т. 143, №2.-С. 448-452.

109. Прийлинн О., Шнайдер Т., Орав Т. Исследования по химическому мутагенезу у сельскохозяйственных растений. Таллин: Валгус, 1976. - 204 с.

110. Проскурин Н.В., Жабер Х.М., Гурьева Н.Б. Химический и фотоинду-цированный мутагенез у ячменя. // Применение физического и химического мутагенеза в сельском хозяйстве. Тезисы I Всесоюзного совещания 30 июня- 3 июля 1987г., Кишинев, 1987. - С. 177 - 178.

111. Процко Р.Ф., Сытник K.M. К вопросу о факторах эндогенной регуляции гормональной активности растений // Метаболизм и механизм действия фитогормонов : Труды Всесоюзной конференции 6-10 июня 1978 г. Иркутск, 1979.-С. 28-37.

112. Прусакова Л.Д., Чижова С.И. Синтетические регуляторы онтогенеза растений // Итоги науки и техники. Серия Физиология растений. Т. 7. Природные и синтетические регуляторы онтогенеза растений. / Под ред. Н.И. Якушкиной, М.: ВИНИТИ, 1990. С. 84 - 120.

113. Рапопорт И.А. Химический мутагенез. М.: Знание, 1966. 59 с. Рапопорт И.А., Шигаева М.Х., Ахматуллина Н.Б. Химический мутагенез (проблемы и перспективы). - Алма-Ата : Наука КазССР, 1980. - 320 с.

114. Результаты сортоиспытания и изучения сортовой агротехники за 198185 годы. Сортовое районирование сельскохозяйственных культур по Кировской области на 1986 г. Киров, 1985. - 56 с.

115. Романова И.М. Хлорофилльные мутации на кукурузе, вызванные ионизирующей радиацией // Применение физического и химического мутагенезав сельском хозяйстве. Тезисы I Всесоюзного совещания 30 июня - 3 июля 1987г., - Кишинев, 1987. - С. 91.

116. Рубин Л.Б. Лазерная техника в современной биологии. М.: Знание, 1978.-64 с.

117. Рубин Л.Б. Лазеры в изучении современных проблем биологии //Сельскохозяйственная биология. 1997. Т. 12, №5. - С. 757 - 767.

118. Савин В.Н. Разработка метода лазерной микрохирургии в клетках для направленного применения генома растений // Проблемы фотоэнергетики растений. Киев, 1975. - С. 67 - 69.

119. Сариев Б.С., Жундибаев К.К., Кудайбергенов М.С. Типы наследования количественных признаков у ярового ячменя // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана № 3. Алма-Ата, 1991.-С. 13-15.

120. Сейсебаев А.Т. Радиочувствительность растений: модификационная и мутационная изменчивость. Алма-Ата: Наука, 1986. - 208 с.

121. Сейсебаев А.Т. Модификация радиочувствительности и мутационной изменчивости растений: Автореф. дисс. . докт. биол. наук. Обнинск, 1991. -49 с.

122. Сейсебаев А.Т., Заманбекова A.A. Цитогенетический эффект комбинированного действия у-лучей и ультрафиолетового света на семена ячменя // Экспериментальные работы по генетике растений в Казахстане. 1981. С. 114-118.

123. Сельскохозяйственная энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, т. 5, 1974.-С. 390.

124. Семибратова О.Б., Булатова K.M., Сариев Б.С. О возможности маркирования морфологических признаков ярового ячменя компонентами гордеи-на. // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. Алма-Ата, 1989. Вып. 3 - С. 30 - 32.

125. Серых М.М. Некоторые итоги изучения влияния лазерного излучения на обмен веществ у животных и микроорганизмов // Биологическое действие лазерного облучения: Межвузовский сборник Куйбышев, 1984. - С. 104 — 110.

126. Сидорова К.К. Хлорофилльные мутации как показатель различий в му-табильности сортов гороха // Генетика. 1966. - № 6. - С. 81 - 87.

127. Соколова Е.В., Дудин Г.П., Машевский A.C. и др. Влияние регуляторов роста на растения ячменя в Mi и М2 //Материалы XIX научно-практической конференции ИжГСХА. Ижевск, 1999. - С.42.

128. Сортовая идентификация ячменя по электрофоретическим спектрам гордеина. Метод, указания. — Л.: ВИР, 1975. С. 1-23.

129. Тимофеев-Ресовский Н.В. О принципе попаданий, эффективном объёме и миграции энергии в радиобиологических опытах // Первичные механизмы биологического действия ионизирующих излучений. М., 1963. С. 160.

130. Удовенко Г.В. Устойчивость растений к абиотическим стрессам // Физиологические основы селекции растений / Под ред. Удовенко Г.В.: С-Пб.: Изд-во ВИР, 1995 т. И, ч. И. С. 293 - 352.

131. Устюгова Е.В. Создание исходного материала для селекции ярового ячменя под действием лазерного излучения, дальнего красного света и различного физиологического состояния семян: Дисс. канд. с-х. наук. Киров, 2003.- 179 с.

132. Устюгова Е.В. Создание исходного материала для селекции ярового ячменя под действием лазерного излучения, дальнего красного света и различного физиологического состояния семян: Автореф. дисс. . канд. с-х. наук. Пенза, 2003а. - 23с.

133. Фадеева Т.С., Кобылянский В.Д. Генетика культурных растений. Л.: Агропромиздат, 1986.-246с.

134. Хвостова В.В. Методические вопросы применения излучений и других мутагенных факторов в селекции растений. // Современные проблемы радиационной генетики / Под ред. Н.П. Дубинина. М.: Атомиздат, 1969. - С. 302-312.

135. Хвостова В.В., Элынуни К.А. Влияние частичного снятия повреждающего эффекта излучений на частоту хлорофилльных мутаций у ячменя // Генетика. 1966, № 6, - С. 55 - 61.

136. Хохлов И.В. Генетическая эффективность лазерного излучения различных длин волн: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Минск, 1982. - 18 с.

137. Чесноков П.Г. Устойчивость зерновых культур к насекомым. -М.: Сов. Россия, 1956.-246 с.о Шальнов М.И. Молекулярная природа генных и хромосомных мутаций, индуцированных ионизирующей радиацией // Цитология и генетика. -1971.-3,№ 1.-С. 77-88.

138. Шапиро И.Д., Вилкова Н.А., Сменян Э.И. Иммунитет растений к вредителям и болезням. Л.: Агропромиздат, 1986. - 201с.

139. Шевелуха B.C., Егоров И.В., Сутулова В.И. Морфофизиологические и биохимические изменения у растений ячменя при обработке регуляторами роста // Регуляторы роста растений. М.: Агропромиздат, 1990. - С. 143 -156.

140. Шевелуха B.C., Ковалев В.М., Курапов П.Б. Регуляторы роста и проблемы селекции растений // Физиологические основы селекции растений // Под ред. Г.В. Удовенко. С-Пб.: Изд-во ВИР, 1995, т. II, ч. 1. - С. 259- 293.

141. Шевелуха B.C., Хрусталева Л.И., Блиновский И.К. и др. Генетический контроль за применением регуляторов роста растений // Вестник сельскохозяйственной науки, 1989. № 2, - С. 42 - 50.

142. Шевелуха B.C., Хрусталева Л.И., Блиновский И.К. и др. Оценка генетического риска применения регуляторов роста / Регуляторы роста растений. -М.: Агропромиздат, 1990.-С. 132-143.

143. Шевцов В.М. Изучение физических и химических мутагенов в селекции ячменя и овса : Автореф. дис. . канд. с-х. наук. Краснодар, 1969. - 26 с.

144. Шевцов В.М. Использование экспериментального мутагенеза в селекции ячменя // Вестник сельскохозяйственной науки, 1981.- № 9. С. 44 - 51.

145. Шевцов В.М. Селекционное использование индуцированных мутаций в свете идей Н.И. Вавилова // Химический мутагенез и проблемы селекции. -М., 1991.-С. 146-154.

146. Штернберг М.Б. О возможном участии ростовых веществ и нуклеиновых кислот в механизме действия фитохрома // Регуляторы роста растений и нуклеиновый обмен / Под ред. В.В. Полевого. М.: Наука, 1965. - С. 65 -102.

147. Щербаков В.К. Мутации в эволюции и селекции растений. — М.: Колос, 1982.-326 с.

148. Юлдашев О.Х. Изучение модифицирующего действия лазерного излучения на генетические эффекты радиации : Автореф. дис. . канд. биол. наук. М.; 1979. - 28 с.

149. Юмагужин М.С., Мардамшин А.Г., Фатхутдинова P.A. Особенности формирования генома у межвидовых гибридов пшеницы и гречихи: действие пониженной температуры // Вестник Башкирского университета. Уфа, 2001.-№2(1).-С. 183-185.

150. Яснецкая Е.Г., Булгаков В.П., Горбач В.И. и др. Этефон- и жасмонат-зависимая индукция внутриклеточных патоген-индуцируемых рибонуклеаз вкультуре клеток женьшеня // Физиология растений. 2003, т. 50, № 4. - С. 1 -7.

151. Яснецкая Е.Г., Шевченко Н.М., Горбач В.И. и др. Регуляция активности PR-10 рибонуклеаз в клеточной культуре женьшеня // Вестник Башкирского университета. Уфа, 2001. - № 2(1). - С. 140 - 141.

152. Auerbach С. Chemical mutagenesis in animals WAbh. Deutsch. Akad. Wiss Med. К1/ Erwin Baur - Gedachtnisvorlesungen. - 1959.-1. - P. 1-13.

153. Apelbaum A., Burg S.P. Effect of ethylene on cell division and desoxyribo-nucleic acid synthesis in Pisum sativum // Plant Physiol. 1972. - 50, N 1. - P. 117-124.

154. Bednar San. Vliv gama zazeni 60Co na chorakter a variabilitu vatranych znaku genezace jecmene // Acta Univ. apr. A. 1986. - 34, N 3. - C. 47 - 55.

155. Bortwick H.A., Hendricks S.B., Parker H.W., Toole E.H., Toole V.K. A reversible photoreaction controlling seed germination // Proc. Nat. Acad. Sci USA. 1952.- 38, 8. P. 662 - 666.

156. Brunner H. Radiacion induced mutations for plant selection: 6th Int. Symp. Radiat. Phys. // Appl. Radiat. And Isotop. 1995. - 46. - N 6-7. - P. 585-594.

157. Butler W.L., Norris R.H., Siegelman H.W., Hendricks S.B. Detection, assay preliminary purification of the pigment controling photorespositive development of plants // Proc. Nat. Acad. Sci USA. 1959. - 45, 12 P. 1703 - 1708.

158. Chang C., Meyerowitz E.M. The Ethylene Hormone response in Arabidop-sis: A Eukaryotic Inco-Component signaling system // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. v. 92. P. 4123-4133.

159. Chang C., Stewart R.C. The Two-Component Systems Regulation of Diverse Signaling Pathways in Procariotes and Eucaryotes // Plant Physiol. 1998. v. 117.P. 723-731.

160. Cho G.H., Kim D.L., Pedersen H., Chn C.K. Ethephon enhancement of secondary metabolite syntesis in plant cell cultures // Biotechnol., Progr. 1988. -Vol. 4, N 3 - P. 184-188.

161. El-Metainy A., Takagi M., Tano S., Yamaguchi H. Radiation-induced single-strand breaks in the DNA of dormant barley seeds // Mutant. Res. 1971. -13, N4. -P. 337-344.

162. Eriksson G. Radiation induced reversions of a waxy allele in barley. Radiat. Bot., 1962, N 2. P. 35 - 39.

163. Franklin D., Morgan P.W. Rapid Production of Auxin Induced Ethylene //

164. Plant Physiol. 1978. V. 62. P. 161 162.

165. Furuya M., Hillman W.S. Observations on spectrophotometricalley phyto-® chrome in vivo in etiolated Pisum secollings. // Plants. 1964.- 63,1. P. 31 42.a Gustafsson A. Chlorophyll factors and heterosis in barley // Hereditas, 1950, v. 36, P. 383-392.

166. Mc Guff P., Bell E. The effect of laser energy radiation on bacteria // Med. Biol. Illustr. 1966,16,3. P. 905 - 916.

167. Muller H.J., Painter T.S. The citological expression of changes in gene alig-ment produced by X-rays in Drosophila, Am. Naturalist, 63, 1929. P. 193 - 200.

168. Natarajan A.T., Marie M.M. The time-intensity-factor in dry sud a-radiation // Radiat. Bot. 1961. - 1, N 1. - P. 1 - 9.

169. Netsvetaev V.P., Sozinov A.A. Location of a hordein G locus Hrd G on chromosome 5 of barley // Barley Genet. News lett. 1984, v. 14. P. 4 - 6.

170. Ormerod M.G. Free-radical formation in irradiated DNA // Int. J. Radiat. Bot. 1969. 9, N3.-P. 291-300.

171. Patil S.S. Interaction of fhysical and chemical mutagens for induction of chlorophyll mutation in barley // I. Manarashtra Angr. Univ. 1988 13. N 2. - P. 134-136.

172. Pomortsev A.A., Ladonina M.P., Netsvetaev V.P. Seed protein electrophoresis in barley variety identification // Bioch. identification of varietis: Materials III Int. Symp. ISTA. Leningrad, 1988. P. 887 - 894.

173. Saltveit M.E., J. and S. Fa Yang. Ethylene // Principles and practice of plant hormone analysis / Ed. L. Rivier and A. Crozier. Academic press, 1987, London V. 2.-P. 267-699.

174. Shewry P.R., Finch R.A., Parmar S. Chromosomal location of Hor 3, a new locus governing storage proteins in barley // Heredity.- 1983.- V. 50, N 2. P. 179 -189.

175. Siegelman H.W., Firer E.M. Purification of phytochrome from out seedlings. // Biochemistry. 1964. 3,3. P. 418-423.

176. Singh D., Singh R.M., Singh I. Effect of gamma-rays, ethylmethane sulpho-nate and hydroxylamine on type and frequency of chlorophyll mutations in lentil // Zens. Newstett. 1989, 16, N 2. - P. 3 - 5.

177. Smith A.R., Robertson D., Sanders Z.O. et all. Ethylene binding sites // Plant Hormone Receptors / Ed. by Dieter Klamft. Springer-Verlag Berlin Heidelberg NATO ASI Series Series H : Cell biology., 1987. V. 10. P. 229 - 238.

178. Sozinov A.A., Pomortsev A.A., Netsvetaev V.P. Blocks of hordein components as genetics markers //Barley Genetics V. Okayama, 1986. P. 887 - 894.

179. Stadler L.I. Genetic effects of x-rays in maize // Proc. Nat. Acad. Sci USA. 1928, 14.-P. 69-75.

180. Stadler L.I. Mutation in barley inducted by x-rays a radium // Science, 1928a v.68.-P. 186.

181. Stadler L.I. Some geneties effects of x-rays in plauts // Heredits, 1930. V. 21. P. 3-19.

182. Stadler L.I. The experimental modification of heredity in crop plants. I: Induced chromosomal irregularities // Sci. Agr., 1931. V. 11. P. 7 - 15.

183. Yu Y., Yang S.F. Auxin Induced Ethylene Production its Inhibition by Aminoethoxyvinylglycine and Cobalt Ion // Plant Physiol. 1979. V. 64. - P. 1074