Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Генетико-селекционный эффект комбинированного действия гамма-лучей (Со60 ) и нитрозометилмочевины на некоторые Вьетнамские сорта риса

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Генетико-селекционный эффект комбинированного действия гамма-лучей (Со60 ) и нитрозометилмочевины на некоторые Вьетнамские сорта риса"

КУБАНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Ка правах рукописи

БУЙ ТХИ ХОАНГ О АНЬ

ШЬТИКО-ШЕШДОНШЙ ЭФФЕКТ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ГАММА-ЛУЧЕЙ (Со60) И НИТГОЗОМЕТИЛШЧЕВЙЬЫ КА НЕКОТОРЫЕ ВЬЕТНАМСКИЕ СОРТА РИСА

Специальность 06.01.05 - Селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации ка соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

КгпсгчЗд?.^ - 1991

Диссертационная работа выполнена на кафедре ггнетики -дарвинизма Ханойского педагогического института № I и кафедре цито-генетики института генетики СРВ, а также на опытной станции Тхионг-тин в 1977-1990 гг.

Научные руководители: кандидат биологических наук НГУЕН МИНЬ КОНГ; кандидат биологических наук ЧАН ЗУЙ КУЙ ;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.П.СпЕТАНИН

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

академик ШЕВЦОВ В.М.; кандидат биологических наук ЩЕРБАК С.В.

Ведущее предприятие - Донской селекцентр

Защита диссертации состоится "21 " ноября 1991 г. в 9 час. 00 мин. на заседании специализированного совета Д 120.23.02 при Кубанском государственном аграрном универси тете.

Адрес: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, Кубанский государственный аграрный университет, специализированный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанско

государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " j¿7 "РрГ^Я ^Д1991 г.

Ученый секретарь специализированного

совета,к.с.-х.н..доцент juf. А.Е.ЕФРЕМОВ

"I. ОБЩАЯ -ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

■ Актуальность теш,. Во Вьетнаме рис является важнейшей про->вольственной культурой. Однако большинство местных сортов фактеризуется низкой урожайностью (18-22 ц/га). Поэтому боль-1й интерес представляет создание новых селекционных высоко -юдуктивных сортов," скороспелых, устойчивых к заболеваниям и д. Одним из- наиболее эффективных методов создания исходного сериала для селекции является индуцированный мутагенез.

Уже с 1974 года новые сорта риса мутантного происхождения пользовались в производстве. Но все они были получены в ре-льтате отдельного действия физических или химических кута -нов.

Исследовательские работы во, Вьетнаме Нгуен Минь Конг по Аудированному мутагенезу риса' в 1977-19&5 гг. привели к воду, что комбинированное действие разных мутагенов оказы -ется более эффективным, нежели обработка отдельным реаген-м, а сами мутанты при этом получаются более ценными как для оизводства, так и для селекции.

До широкого использования, мутантов и возможного их получе-я необходимо изучить генетико-свлекционный эффект комбини -ванного действия гамма-лучей и нитрозометилмочевины на неко-рые вьетнамские сорта риса.

Этим и определяется актуальность нашей работы.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучен;'о «тико-селекционного эффекта комбинированного действия гяууп-4ей и ШШ на некоторые вьетнамские сорта риса.

В задачу исследований входило:

1. Определить частоту перестроек хромосом в митозе и мей-озе под комбинированным действием гамма-лучей и НММ на семена риса.

2. Изучить агрономические особенности некоторых мутантов из 3-х сортов риса и оценить их селекционное значение.

3. Описать кариотипы и кариограмш риса вьетнамских сортов и их мутантов.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях Вьетнама осуществлено:

1. Изучение генетихо-селекционного эффекта комбинированног действия гамма-лучей и НММ на некоторые вьетнамские сорта рк

2. Составление кариотипов и идиограмм некоторых сортов ри са и их мутантов.

Практическая ценность. Определена методика работы по получ нив новых сортов путем индуцированного мутагенеза, выделены мутанткае линии, и изучены в > обладающие рядом ценных свойств, продуктивностью, холодостойкостью и скороспелостью. Эти линии включены в дальнейщую селекционную проработку.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на научной конференции биологического факультета Ханойского пед. гогического института Ив 1979 г., на заседании кафедры ге» тики и дарвинизма этого института в 1989 г.

Дубликация работы. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 1Ь0 страницах машинописного текста. Содержит 14 таблиц и 2 приложения Список использованной литературы включает 165 наименований , в том числе 62 на иностранных азыкат.

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены в 1977-1990 гг. в Ханойском педагоги-ском институте, на опытной станции Тхионг тин и генетическом статуте СРВ. Погодные условия в эти года были нормальными для ста и развития растений риса. Агротехника - общепринятая в В; Фенологические наблюдения проводились по методике НИИСХ В и ИРРИ.

Учитывались и регистрировались 9 фаз вегетации:

- прорастание 5 - выход метелок из влагалища листа

- бсходы 6 - цветение

- кушение 7 -молочная спелость

- трубкование 8 -восковая спелость

- формирование 9 -полная спелость зерновок

Описание растений выполнено по прописи,представленной в блице I.

Таблица I

иды наблюдений, определений и способы их выполнения

казатель Фаза: Уровень выражения Способ выполнения

I 2 : 3 4 "

Цвет 3-4 пластин

Цвет 3-4 ушка и язычка

Цвет тычинки 6

Цвет

пестика 6

Остис - 7-8 ты»

зеленый, желтый

зеленый, желтый, фиолетовый

наблюден.

белый, желтый, фиолетовый

белый, желтый , фиолетовый

0-»<ет осте Я и

¡-«горст*:«« у некото,-ьт измерен, каессхав,остистее

Продолжение таблицы I

и-все ости колосков короткие 7-ости длинные, но некоторые

колоски не остисты 9-колоски с длинными остями

желтея, коричневая наблюден,

белая,красная,розовая

б,Окраска чешуй

7. Окраска плодов

6.Окраска эндосперма

9.Высота растений

10.Длина метелок

П.Пустозер-ность

12,Вегетационный период

13.Кущение

14.Старение листьев

0-9 2-6

2-9

10.Число метелок на растении 9

16.Число зерен на метелке 9

}7. ;<iacca 1000

зерен 9

Iii .Расчетная урожай - 9 ность

1$.£актичес- 9 К6Л у^о -«лЯноёть

сантиметры измерен.

сантиметры процент

дней запись

1-25 стеблей/раст. 3-20-24 Ь-Ю-19 7 - 5-9 ' 9 - 5

I-медленное наблюден.

5-нормальное

9-быстрое,

30 метелок,имеющих более подсчет

Ю хороших зерен

штуки подсчет

1-Т 28 г взвешван.

5 -нормальная: 22-27 г 2 раза по

9-легкая 21 ^ 500 зерен

число растений/м^ х число обсчет метелок/растен.число зерен/ кетелни х масса 1000 зерен х

10-з

лентнеров с гектара взвешивай.

9

9

В качестве исходного материала использованы 3 вьетнамских сорта: Чан чау Лун (ТС.1.) ,NN75-6 ( М ), NN 7Ь-10 ( ).

Исследования проводились по следующим разделам.

1. Работа с сухими семенами С1977-1982 гг.): семена сорта Чан чау Лун подвергались обработке отдельно и комбинированно гамма - лучами (Со^) и КММ с концентрацией мочевины 0,01 , 3,02, 0,03, 0,04, 0,05 % и различными дозами лучей: 5, 10, 15, 30 кР. В результате были получены 4 мутантных линии риса

Т$д » Т6* , Т?з •

2. Использование замоченных семян (1982-1988 ). Семена сортов N N 75-6 и N N 75-10 обрабатывались отдельно и комбинирован-га гамма-лучами 10, 15, 20 кР и НММ с различными концентрация-га 0,02, 0,03, 0,04 %. Получен ряд мутантов: , ^, N >

. V муг, и хио, Х69, х?9, Х^

Обработанные семена одновременно с контрольными высевались | рассадники и после получения рассады пересаживались в полене условия для изучения агрономических характеристик.

Цитологические исследования проведены с использованием вре-енных давленных препаратов (Дегтярева, 1979 ). Изучение час-оты и типа перестроек хромосом Мд в митозе выполнено по етоду Фе ль гена. Изучение аберрации хромосом в мейозе сушествлено по методу расстояния между ушками листьев (То -ари - Матщуо, 1977). Изучение кариотипа риса осуществлено о методу монохромного окрашивания хромосом (Турков , 1980).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Цитологические изменения от комбинированного действия гамма лучей и Н.'О

Генетические эффекты мутирования выражаются в частоте и спектре ыутации. При изучении частоты спектра мутаций многие авторы определяли частоту изменений хромосом в митозе и мейозе после обработки реагентами ( Седловский, Хайленко, Тен, 1981).

3.1.1. Частота и типы перестроек хромосом в митозе при комбинированном действии гамма-лучей и Н«Ы на рис Чан чау Лун

Генетические эффекты щутировачия. выражаемые частотой мутации при комбинированном действии реагентов, оказываются большими, чем при отдельном их применении (таблицу 2).

При комбинированном действии мутгенгх реагентов частота мутации не всегда пропорциональна увеличению концентрации или их дозы. С повышением дозировки гамма-лучей,на фоне которого действует второй реагент увеличение концентрации НИМ повышает количество перестроек. Но это число не является"простой суммой эффективности действия двух реагентов. Это явление подтверждает, что физические и химические мутагены противопоставлять друг другу нельзя и неверно. При использовании двух реагентов может проявиться их взаимодействие, стимулирование или уничто -жение эффекта друг друга, иногда может проявиться эффект сложения йли реагенты могут вызывать эффект независимо друг от друга.

Таким образом, комбинированное действие на семена риса таких реагентов, как гамма-лучи и нитрозометилмочевина вызывает повышение частоты выхода цутантов и спектра мутирования в сравнении с действием каждого нутагена в отдельности. Нарукен/я в

Таблица 2

Частота и типы перестроек хромосом в митозе у И1 сорта риса ТО. под комбинированным действием гамма лучей и НШ

Всего перестроек

мутагенов, _ кР+р-р.НММД :проа-:нали~: :зиро-: :вано : фрагм. мост. :фрагм. : и :мост :другие :наруше :ния

число Р ± бр

Контроль (без обр.) 443 5 1,1+0,43 100 0 0 0

Гамма-луч 5 кР 412 31 7,5+1,29 54,8 29,0 3,2 12,9

10 410 32 7,8+1,32 41,9 15,6 12,5 0

15 369 42 11,7+1,65 57,1 23,8 7,1 11,9

20 . 363 71 18,5+1,98 64,8 18,3 15,5 1,4

НШ 0,01 360 23 6,4+1,28 73,9 21,7 4,3 0

" 0,02 560 57 10,2+1,27 78,9 21,1 0 0

" 0,03 451 43 9,5+1,38 83,7 14,0 0 2,3

" 0,04 410 59 14,4+1,73 64,4 13,6 16,9 5,0

« 0,05 415 49 11,7+1,57 59,0 24,5 12,2 4,2

5 +0,01 408 50 12,3+1,62 64,0 20,0 16,0 10,0

6 +0,02 ЗЗЬ 69 20,4+2,19 46,4 10,1 7,2 35,2.

5 +0,03 493 72 14,6+1,09 4Ъ ,6 15,3 9,7 ¿6,4

5 +0,04 44Ь 79 17,6+1,80 о7,0 20,3 16,5 6,3

5 +0,0Ь 429 73 17,0+1 ,Ы 31,4 21,9 0,5 41,1

10 +0,01 449 71 15,8+1,72 30,7 16,9 7,0 2о, 1

10 +0,02 415 47 11,3+1,55 44,7 25,5 Ь,о 21,3

10 +0,03 384 64 16,7+1,80 53,1 21,9 10,9 18,8

10 +0,04 453 97 21,4+1,90 43,3 26,8 14,4 1о,4

10 +0,05 ' 429 56 13,1+1,62 50,4 8,9 17,9 17,9

15 +0,01 356 39 11,0+1,60 51,3 15,4 10,3 23,1

15 +0,02 402 52 12,9+1,67 53 .В 11,0 15,6 19,1

15 +0,03 432 36 8,8+1,36 52,6 28,9 7,9 10,2

15 +0,04 460 51 11,1+1,46 52,9 25,4 0 17,7

15 +0,05 584 99 17,011,55 32.,3 22,2 22,2 ¿3,2

20 +0,01 520 61 11,7+1,41 47,5 23,0 1,61 27,9

20 +0,02 374 36 9,6+1,52 47,2 16,7 13,9 22,2

20 +0,03 20 +0'04 20 +0,00 469 417 оОЬ 52 72 81 11,1+1,44 17,3+1,85 4Ь,1 32,0 25,0 34,7 25,9 11,5 9,71 9,5 5,4 23,г> 14,6

митозе состоят из увеличения числа фрагментов мостиков. Наи -большая частота мутации митоза вьетнамских сортов риса наблюдалась при комбинированном действии 10 кР + 0,04 % р-ра НММ.

3.1.2. Частота аберрации хромосом в мейозе под

комбинированным действием гамма-лучей й НММ на сорт риса Чан чау Лун

В вариантах комбинированной обработки гамма-лучей и НММ , число аберраций повышается с увеличением концентрации и дезы. Но это повышение не пропорционально концентрации или дозы и не является суммой действия -гамма-лучей и НШ (табл.3).

Таким образом при комбинированном действии гамма-лучей и НММ, мутагены оказывают влияние на ген или группу генов, вызывают ряд нарушений, позтоцу частота мутации выше, чем при отдельном действии. Наибольшая частота стации мейоза происходит при обработке семян гамма-лучами 20 кР и НММ (0,04 % р-р) .Как раздельное, так я комбинированное действие мутагенов вызывает гораздо больше нарушений первого деления мейоза, чем второго. Как при отдельном, так и комбинированном'Действии ьутагенов (гамма-лучи и НММ) частота мутирования мейоза всегда ниже,чем частота котирования митоза при самостоятельном действии реагентов с той же дозой и концентрацией.

3.2. Возникновение мутантов и их характери стика

Искусственный ьутагенез - важный источник создания исходного материала в селекции растений. Применение ионизирующих Юфчений и химических мутагенов в значительной степени уве-

Таблица 3

Частота аберраций хромосом в мейозе Мт сорта риса 1CL под комбинированным действием гамма-лучей и "'

Вариант опыта мутагенов, кг+ р-р НММ,

/о

¡Клеток, :Число клеток мейоза:11роцент аберрации ¡преходящ: с аберрацией : в . . . :мейоз :-

:число

:1-ом дел.:2-ом дел. :мейоза :мейоза

Контроль (без обр.)

10 10 20

ШМ 0,01 НММ 0,02 ¡-ИМ 0,03 ШМ 0,04 Hîâi О,Où 5+0,01 о+0,02 5+0,03 5+0,04 5+0,05 IO+O.ÛI 10+0,02 10+0,03 10+0,04 10+0,05 15+0,01 ■ 15+0,02 15+0,03 15+0,04 15+0,05 20+0,01 20+0,02 20+0,03 20+0,04 20+0,05

2501 2863 2551 Iù40 1815 £¿11 2055 1906 1631 1900 2215 2060 1903 1835 19II 231? 2205 2458 1975 1522 223? 1556 2526 1650 1238 1408 2196 1610 1840 1581

20 59 56 77 116 50 62 73 80 99 54 67 71 85 III 81 75 139 НО 91 120 91 197 120

89

90 136 131 144 122

0,8+0,18 2,1+0,27 2,2+0,29 5,0+0,55 6,5+0,57 2,о+О,32 3,0+0,38 3,7+0,43 4,4+0,47 5,2+0,50 2,4+0,33 3,2+0,38 3,7+0,43 4,4+0,48 5,8+0,37 3,5+0,38 3,4+0,38

5, >0,48 5,6+0.52

6,(W),60 5,4+0,40 5,8+0,64 7,2+0,64 6,7+0,61 6,9+0,07 6,4+0,65 6,7+0,52 7,0+0,52 7,6+0,61 7,7+0,6?

75,0

83.1 64,3

54.5

79.6 70,0 69,3

68,5

93.8

72.7

64.8

70.2 85,9

80,0

64.9 76,0 76,0

67.6

72.7

78.0

62.5

65.9

73.6 57,5

82.1

44.5

72.8

62.6 89,6 74,6

25.0 16,9

35.1 54,5

20.4 30,0

30.7

31.5 6,2

. 27,3

35.2

29.8 14,1. 20,0 35,. 24,0

24.0

32.4

27.3 22,0

37.5

34.1

26.4

42.5

17.9 55,5

27.2 37,4 10,4 2Ь,4

личивают число мутаций, что ярко проявилось в наших опытах.

3.2.1. Мутанты из сорта Чан чау Лун

Исходный сорт Чан чау Лун подвергали комбинированному действию гамма-лучей и ШМ. Был получен рад мутантов. Мутант Т57 получен в варианте 15 кР + 0,05 % р-р ШМ; мутант ТГ)д получен в варианте 15 кР + 0,05 % р-р ЮМ, мутант Т^ получен в варианте 20 кР + 0,02 % р-р ИЭМ; а мутант Т?3 в варианте 0,04 % р-р \Ш. В каждой из этих линий имелись новые или несколько лучшие характеристики, нежели у исходного сорта. Все они на -следуются устойчиво ( табл. • . 4, 5, 6, 7, 8, 9). Повысилась холодостойкость, т.е. способность проростков выживать при температуре +5°, +10° в течение 20 дней (табл. 4).

Таблица 4

Холодостойкость рассады (на 20 день) мутантных линий риса в поколениях

Сорт :11ророс-:__Живых растений, %_

цутант :ших зек: 1982 р< . 1903 . 1дь4 г> :среднее ^

« НИН

Контроль. 2 77,9+0,93 76 ,«¿0,94 73,2+0,99 76,0+0,95

ТС1. ~ "" ~

% 2 85,240,79 04,1+0,82 81,7+0,86 83,7+0,82"

Тсд 2 78,1+0,95 76,0+0,95 74,0+0,98 76,0+0,95

Тад 2 77,3+0,93 77,2+0,94 72,0+1,00 75,Ь+р,%

Т73 2 76,8+0,94 77,4+0,93 72,9+0,99 75,7+0,96

Выделенные «утентные линии оказались с большей способность« к побегообразование, в том числе и продуктивному. У некоторых из них число продуктивных побегов увеличилось более «ю* в ¡юлторе раза (тьйл.! ).

Таблица 5

Продуктивная кустистость растений мутант них линий риса о трех генерациях'

Сорт, . Число, продуктивных побегов, растений ¡Среднее

ыутант: . ^ . : Мд : М10 :года

Конт- ■ ролио. 6,9+0,05 7,7+0,05 6,9+0,06 7,2

т57 7.9+0,07 8,1+0,07 7,9+0,07 8,0

Т&д 7,7+0,06 7,9+0,06 7,8+0,06 7,8

Ти. И,64),II 10,9+0,09 11,5+0,09 11,3

Т7« 7,1+0,07 7,0+0,06 7,3+р,04 7,1 .

Существенным оказалось и изменение такого признака,как абсолютное "число зерен кетелки. Из четырех выделенных линий чис-•ло зерен метелки увеличилось (табл. 6) у трех,а у четвертой

Т54 уменьшение составило менее 10 %.

- " Таблица 6

Абсолютное,число зерен метелки мутантных линий риса в . ' ... '„ поколениях

т ; " .Выполненных зерен метелки_:Среднее

ьутант" ■ , «Ь ' ' М10

Конт- . , „

роляо. 66,5+2,13 89,946,>68 .87,6+2,03 88,0

Т57 129,3+3,91 118,9+4,13 132,1^1,47 126,8

ТЬ9 123,1+4,35 117,8+4,19 121,3+4,65 120,3

Г^ 81,1^3,14 80,2+2,05 - 82,3+2,39 Ы,2

Гуз 94,6+2,39 96,7+3,07 95,8+3,15 95,7

Усилилась способность растений формировать выполненные эер-

т при наступлении яаркой,- сухой погоды в период цветения-на-

1ив, у них уменьшилась, так называемая пустозерность (табл.75.

5ориы Т57 и Ткд во все года изучения оказались термоустойч»*-

Таблица 7

Термоустойчивая способность мутантных линий риса в Мц, Мд, М10

Сорт, :_Выполненные зерна, %

мутант . Ме Мд : М10 %

Контроль- 84,9+1,02 тси ~ Т57 91,3+1,05 86,1+1,75 85,8+1.26 85,6

93,2+1,31 94,0+1,15 92,8

Т5д 89,0+1,24 91,3+1,26 91,4+1,12 90,5

%4 83,9+1,73 86,2+1,47 83,9+1,04 84,7

^ 82,9+1,23 87,2+1,45 84,2+1,07 84,8

Размер зерновок у большинства ввделенных линий онвиался

большим, чем у исходного сорта. Однако изменение массы зерновок проходило и в обратном направлении. Имелись линии с более мелким зерном (таб.».8).

Таблица 8

Масса 1000 зерен цутантных линий риса в поколениях, г

Сорт, : Масса 1000 зерен, г :Среднее

мутант : «8 % : %) :

Контрольно!. Т57 22,3 22,3 21,9 22,2

23,9 24,4 23,9 24', I

Т59 23,6 24,1 22,2 23,3

Т64 21,1 22,1 21,4 21,5

% 22,7 22,5 22,2 22,5

Все описанные цутантные линии оказались более продук -тквныыи, чем исходный сорт (табл. 9). Это превосходство вызвано более лучшими показателями одного, двух, а иногда и трех признаков. Однако в большей мере и в первую очередь оно определялось большей продуктивной кустистостью, а затем числом

зерен на метелке.

Таблица 9

Продуктивность .^утантных линий в поколениях

Сорт, мутант

На

'А

10

:мгсса :цент- :маеса :цент- : масса-:цент-:зерна :нер с :зерна :нер с :зерна :нер с : рьст.:1 г? :раст.,:1 га :раст.,г:1 га

отклонение о^ко^троля

среднее за 3 года ,56

Контроль-13,4 38,1 39,3 13,4 38,51

%7 тс|- 24,6 63,5 23,6 62,9 25,1 62,8 164,7

Тгд 22,5 60,9 22,6 61,8 22,1 62,7 161,5

20,0. 49,1 19,4 50,2 20,4 49,8 129,8

Т,;3 16,4 48,3 15,3 47,1 15,3 47,4 124,3

3.2.2. Мутанты из сорта NN75-6

Из исходного сорта NN 75-6 при комбинированном действии гаима-лучей и ШМ на наклюнувшиеся семена получены ^ , ^ ,

^ , , ^. Результата сравнительного

изучения характеристики растений исходного сорта NN75-6 я его мутантов показаны в табл.10. При возникновении цутантов чаще всего происходят изменения продолжительности вегетационного периода и высоты растения. Следует отметить тот факт, что в этих случаях у некоторых мутантов сокращение продолжи -тельности вегетационного периода сопровождается и увеличением . числа колосков на метелке.Изменение признака может идти в сторону как увеличения, тан и уменьшения массы зерна.изменяется число зерен ка метелке, а такве и масса 1000 зерен.Очень часто мутирование затрагивает окраску перикарпия - белые зер-незки исходного сорта у цутектов становятся красными.

Таблица 10

Сравнительная характеристика растений исходного сорта NN75-6 и его

8 мутантов

Показатели ,; N N ^5.6 • н*' • Л % и«-

Вегетативный период 120 1.1?. ; 118 120 118 120 да Ж.

(дни)

Рчсота растений (см; 92,6 85.1 81.1 94',"4 82.3 81.7 89,9 84.3 ш

Цуотиотооть общая 11,8 12,3 12,8 10,7 9,0 10,9 10,6 И,9 12,9

Продуктивная кустистость 6,0 6^7 ; 6,3 , 5,9 6,5 5,5 5,9 5,-9 6.8.

Яяинв метелки 25,3 26,1 21,3 23,6 24,2 25,3 24,9 22,1 21,6

Чиоло зерен/метел. - - 93,4- 109.8 ' ■97,4 161,4 107.7 98,5 95,3 74,5 76,2 .

Масса 1000.зерен (г) 26,3 .26,2 27.1 25,6 20,5 25,6 2^7 29,1 26,3

Урожай (ц/га) 33,1 32л6 36.9 .. 35.5 28,5 30,4 Збдб .33,1 32,9

Процент от контроля по ■ 113,6 111,5 107,3 91,8 102

уро*ак) ,100 86,1 100 »А

* ' ' ' ■ л Подчеркнуты показатели признаков мутантов, имепцие •полоиительные отличия от

Гпризнаков исходного сорта

3.2.3. Мутанты из сорта NN 75-10

При комбинированном действии гамма-лучей и НШ на замоченные семена сорта NN 75-10 были получены мутант Хвд , х19* ^69* Характеристика растений

исходного сорта N N 75-10 и его мутантов по данным сравнительного изучения показана в табл. II. Мутанты получены при воздействии реагентов в комбинации 10, 15, 20 кР гаша-лучей + 0,02 , 0,03 , 0,04 % р-р НШ.

Одним из наилучших оказался мутант Х^. У него четыре признака имели лучшее значение,' чей те же признаки исход -него сорта. Наиболее значительный, отличием формы является укороченный вегетационный период - мутант созревает на 14-15 злей раньше растений исходного сорта. При этом он формирует более высокий урожай - на 17,Ц{больще', чем NN75-10. Отличались в положительную сторону и такие его признаки, как кустистость общая и продуктивная,- а также число зерен в метелке. Другие мутанты отличались от исходных растений по одному - трем признакам. У мутанта Х^д повысилась высота растений и возросла масса 1000 зерен. В тоже время мутан -ты Хд^ и Хэдд оказались "нисколько не лучше исходного сорта. _ ■ '

Таблица II

Сравнительная характеристика растений исходного сорта NN 75-10 и его цутантов

Показатели N№<»0 ' Хм

Вегетативный период (ДНИ) 120 да ш 120 120 120 120 120

Высота растений (см) 93,6 80,1 84,6 91,9 109.2 88,7 93,0 86,7

Кустистость обшая 9,6 ШдО 13 Л 11.8 ша 8,9 9,2 8,5

Продуктивная кустистость 5,8 ш 6.4 5,7 6,0 6,2 5,4 5,9

Длина метелки (см) 25,4 24,2 25,5 24,6 29,2 24,3 25,4 23,9

Число зерен/метел. 95,8 96,4 107.8 103,4 97,3 102.2 94,4 89,2

Масса 1000 зерен (г) 27 Д 26,3 27,2 27,1 30.5 26,9 27,1 26,7

Урожай, ц/га 32,2 ЗБ »5 37.7. 33,9 33,2 32,8 29,2 29,5

Процент от контроля по урожаю 100 110,2 117.1 Ю5;3 103,1 101,9 90,? 91,6

х Подчеркнуты признаки отличающиеся по исходного сорта

своему

значению от уровня признака

3.3. Изучение кариотипа риса

3.3.1. Число хромосом у сортов и их кутантов

Впервые з условиях Вьетнама с использованием метода монохромного окрашивания препаратов из корешков, подсчитано число хромосом двух сортов Чан чау Лун и NN 75-Ю, которое у обоих оказалось равным 2П/ = 24.

По числу хромосом мутанты не отличались от исходных сортов. Изменения.происшедшие у мутантов нисколько не связаны с изменением числа хромосом. Особенности изменений в биологии и морфологии у мутантов имеших диплоидный набор хромо -сом равен 24 происходят в пределах общего числа хромосом.

3.3.2. Морфологическое строение хромосом риса

Как показали проведенные нами эксперименты, линейные размеры хромосом риса в ыетафазе митоза варьируют в пределах от 1,5 до 3,5 мкм.

Данные в табл.12 показывают, что относительная длина хромосом ( у исходного сорта Чан чау Лун колебалась от 12,3 до 6,2 %. Аналогичные хромосомы мутанта и исходного сорта имеют одну и ту же величину.

Подобная картина отмечена и у других мутантов (табл.13).

Таблица 12

корфоыетричесхая характеристика хромосом кариотипа риса сорта ГСЬ и его цутанта Т^

V пары: Относительная длина Центромерный индекс -г- с

хромо-: хромосои 1 иг ) -4-

сои : ТС и : Т57 Т&1- : Т57 ■

I 12,3 12,4 44,7 44,7

2 10,6 10,5 40,6 40,9

3 9,4 9,4 37,4 37,7

4 8,9 8,8 36,4 36,4

5 8,4 8,6 35,7 .35,8

6 7,9 8,0 37,3 37,3

7 7,6 7,6 31,6 31,5

8 7,6 7,5 40,1 40,1

9 7,4 7,4 30,9 31,0

10 6,8 6,8 41,3 41,2

II 6,7 6,7 39,1 39,1

12 6,2 6,2 38,1 38,3

Таблица 13

Морфоыетрическая характеристика хромосом кариотипа риса сорта X, и его мутанта Х,э

V пары: Относительная длина : Центромерный индекс — хромо- хромосом ( "/„) : "".

^ 1 XI ; У19 : XI : X ¿Г~

I 10,9 10,9 36,7 36,8

2 10,3 10,2 29,1 29,1

3 9,7 9,7 41,7 41,2

4 9,2 9Д 37,1 37,0

5 8,7 8,8 38,9 38,9

6 8,1 8,1 36,1 36,2

7 8,0 7,9 31,Ь 31,7

& 7,7 7,7 36,1 36,2

9 7,5 7,5 31,4 31,4'

10 7,2 7,3 37,3 37,2

II 6,7 6,7 38,7 38,8

12 5,8 5,9 34,9 34,9

ОБСУВДЕШЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Генетические эффекты от комбинированных действий гамма-лучей и нитрозометилмочевины на рисе

В наших исследованиях комбинированное действие гамма-лучей и ШМ на семена сорта риса Чан чау Лун вызывали повышение частоты мутации и спектра мутирования в' сравнении с действием каждого мутагена в отдельности.Следует отметить, что эти данные согласуются с заключением других авторов (Хвостова,1966, Чан ЗуЙ Куй.1983).

Последовательное действие гамма-лучей и нитрозометилмочевины на семена,в первую очередь,сопровокдаются изменением в . прохождении митоза в клетках корешков; нарушение в митозе состоит из увеличения числа фрагментов и мостиков.Изучение , прохождения мойоза у"мутанткых форм риса показало, что частота цутаций в первом делении мейоза была вше,чем во втором делении.Это дает основание к заключению,что частота мутаций снижается с увеличением времени развития растений.Очевидно, при развитии растений естественный отбор непрерывно устраняет вредные мутации возникающие в организме растений (Гуляев,1964).

Придерживаясь этой мысли, можно признать,что как при са -состоятельном, тая и при комбинированном действии цу та генов частота мутирования в мейозе всегда ниже,чем частота мутирования митоза и при самостоятельном действии реагентов с той тс юзой и концентрацией.

2.Селекционные эффекты при комбинированном действии гамма-лучей и нитрозометилмочевины на рисе

Селекционные эффекты при комбинированном действии гамма-гучей и ЬММ на рис сказываются высокими.Комбинированное дев-

ствие не только изменяет качественные характеристики (цвет стеблей, цвет листьев, цвет пестиков, цвет плодовой оболочки, и т.д.),но и количественные признаки, такие как высота растений, длина метелок, масса 1000 зерен, длина вегетационного периода.

Среди полученных мутантов особый интерес представляют «.оптанты Т57 и При морфологическом сходстве растений мутанта Т57 у него оказались измененными другие ценные количественные признаки исходного сорта. Такие мутантные формы могут представлять большой селекционный интерес.

Мутант Х^д представляется такке хорошей формой. Но если мутант Т^ похок на исходный сорт,то мутант Х|д имеет форму, отличающуюся от исходного сорта, у него стебель и пестик имеют фиолетовую окраску, а стебель малую высоту.

Мутант не имеет больших или видимых отрицательных признаков, -тогда как мутант Х^ имеет два отрицательных признака: в частности, красную плодовую оболочку и быстрое ста -рение листьев. Из-за этих отрицательных признаков мутант Х^д не монет непосредственно использоваться в производстве,как цутант Т57 и является лишь хорошим селекционным материалом.

ВЫВОДЫ

I.Комбинированное действие на семена риса таких реагентов, как гамма-лучи и нитрозометилмочевина вызывает повышение частоты выхода цутантов и спектра мутирования в сравнении с действием каждого мутагена в отдельности.

Как при отдельной обработке семян гамма-лучами и нитро -эометилмочевикой, так и при совместном комбинированном действии сохраняются свои оптимальные дозы и концентрации, вызываю-вие максимальную частоту и спектр мутирования.

• 2.Последовательное действие гамма-лучами и нитрозометил-мочевиной на семена сопровождается изменением в прохождении митоза в клетка^ -корешков и .мейоза в пыльцевых" клетках .Шру-шения в митозе состоят йз увеличения чйсла фрагментов мостиков, при прохождении мейоза появляются одиночные и двойные, свободные фрагменты.Наибольшей частота мутаций митоза вьетнан-'ских сортов наблюдалась при комбинированном действии 10 кР ■ и 0,04% раствора НММ. Наивысшее мутирование мейоза происхо -дило при- обработке семян 20 кР'и- 0,04 % раствора КММ.

'З.Как при отдельном, так и при комбинированном действии мутагенов - гамма-лучей и нитрозометилмочевины, частота мутирования митоза всегда выше частоты мутирования мейоза от самостоятельного действия'реагента с той же дозой и концентра -цией. - .

Однако раздельное и комбинированное действие мутагенов вызывает гораздо большие наруиения первого деления мейоза ,чем второго деления. - ,

4; Комбинированное действие двух мутагенов на семена вьетнамских сортов риса вызывает микро- и макромутащй, как по одному, так и по группе хозяйственно-ценных призна-

ков. ' '

Возникающие мутанты-лишаются отрицательных хозяйственных, признаков, у них могут возникать новые ценные признаки в сравнении с исходными сортами.

5. Комбинированное действие гамма-лучей,и нитрозометилмс-чевины в соответствупзих дозах и концентрациях увеличивает процент кизнеспособкых цутантов, частоту появления доминантных признаков в с последуиена увеличением я кокояенил» ,

частоты и спектра рецессивных мутаций и возникновениям хозяйственно-ценных форы.

6.Впервые во Вьетнаме осуществлена идентификация хромосом двух сортов р*?са и их цутантов. Идентификация хромосом осу -ществлена на основе ыонохромосомного окрашивания каждой пары гомологов, которые имели цитологические маркеры по типу и характеру.

7.С использованием метода монохромосомного окрашивания препаратов из корешков составлены кариотипы и идиограммы сортов риса Чан чау Лун,NN 75-10,М75-6, которые имеют число 2 ^ = 24 хромосомам.

8.В результате комбинированного действия двух мутагенов

на семена получено несколько высокоценных фор?... Так, из исходного сорта N N 75-6 получены мутанты Мд и N , отличавдиеся от исходных большей урожайностью.

Из исходного белозерного сорта Х^ под действием Ю кР и 0,03 % НММ получен мутант Х^д с двумя отрицательными признаками: с красным перикаром и быстроотыираплими листьями, но более скороспелый (на 15 дней) и более урожайный, чем исходный сорт.

При индуцированном цутагенезе с комбинированным воздейст -вием реагентов на исходную форцу Чан чау Лун выделен »^утант Т57, отличащийся большей холодо- и терйоустойчивостью,большей урожайностью и ииетаий долго функционирующие зеленые листья, т.е. с несколькими измененными признаками. ПЭДШШШ

I. Цутан* Тдо.теовиа высокую урожайность и ряд других ценных характеристик, может быть непосредственно использован в процессе.

2. Мутанты' Хтд, Т5д, Т^, Т^ предлагаются в качестве исходных форы, как формы обладающие скороспелостьп и относительно высокой урожайностью, в тоже время мутанты Х^д и имеют зерновки о красным перикардам и быстро старешими листьями.

Список работ,опубликованных по теме диссертации

1. Буй Тхи Хоанг Оань, Гцуэн Минь Конг. Изучение эффекта цитологической генетики отдельного и комбинированного действия меязду гамма-лучами (Со ) и НИМ, КЭМ на рис Чаи чау Лун// Научные известия Ханойского педагогического института,1982. Щ£. - Т.1. - С.65-69 (на вьетнамском языке).

2.Буй Тхи Хоанг Оань, Нгуэн Минь Конг и др. Нарушение хромосом в мейозе под отдельным и комбинированным действием между гамма-лучами (Со^)и ШМ, НЭМ на рисе Чан чау Лун// Научные известия Ханойского педагогического инотитута.-1982,-№ I. - Т.1.- С.60-65 (на вьетнамском языке).

3.Буй Тхи Хоанг Оань, Нгуэн Минь Конг и др. Сообщение результатов по теме:" Образование исходных линий в селекцион -ной работе с рисом по индуцированным мутациям 1977-1982 гг.".-Изд. : Министерство просвещения. _ 1982.102 с.(на Вьетнам -ском языке).

4.Буй Тхи Хоанг Оань, Чан Зуй Куй. Карта тап и кариограы-ма мутанта Т^г, // Научные известия второй конференции аспи -рантов Ханойского педагогического института.- 1989 (на вьетнамском языке).