Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Использование химических мутагенов с целью получения исходного материала для селекции кенафа

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Использование химических мутагенов с целью получения исходного материала для селекции кенафа"

їюесощш тшя сюьсіжозжтвтж ш

■ . І&ДЇИ В.И.ЛШиНА . СР^ІЕАЗИАТСКОЕОТлЕЛйі!® -

Всесоюзный Ордена Трудового Ярасноі’о знамен» научноисследовательский институт, селекции- и семеноводства хлопчатника 'имени Ґ. С. Зайцева

На правах рукописи

•ИСМАИЛОВА" МУСЛИМА

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ' ХИШЧЕСКйХ:. МУТАГЕНОВ - С, ЦЕЯЫО

получавя'щдодаого материала дая:сшшищ

КША5А -

(D6.UI.Q5 - Селекция и семеноводство)

' Л і ? о р в ф. е р а т - ■ '

диссертация на соискание ученой степбш кандидата сельскохозяйственных наук

Іашкент - 1990

Работа выполнена на Узбекской опытной станции луи'яншс кульїур Среднеазиатского отделения ВАСШУІ.

Научные руководители:

1.Член-корр.АИ СССЕ, доктор биол.наук, профессор И.А.РАПОПОкГ ii.Кандидат биологических наук Я.В.СКЩіИХІиІА

Официальные оппоненты:

і .Член-корр. АН УэССР, заслуженный деятель науки УзиСґ, док.їор с/% наук О.Ж.ЮШШВ ^ . ■ ' .

£.Кандидат сельскохозяйственных наук, ст.н.С; А.Р.АЗЙМОйА

Ведущая организация - Среднеазиатский филиал Всесоюзного научно-исследовательского инстиї'ута растениеводства им.Н.В.Ьавиловз.

Зшшта диссертации состоится " J% : * Sf.if А990 г. в 'fa0'час. на заседании специализированного совета К 0120.63.01 по прксу-жденйю ученой, степени кандидата сельскохозяйственных наук во Бессоюзном Ордена' Трудовой Красного знамени- научно-исследовательском институте селеюши и семеноводства хлопчатника ии.Г.G.Зайцев

Адрес: ?С^і47,Таіан8Нїі2ї;ая ооласть.ирджоникидзевский район, ri/o Салар, 8НИЙССК им.Г.С.Зайцева. '

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " М).,Ь&£>£ 1990 г.

Учений секретарь спецсоаета кандедаг биологических тух-

Ф.1). BiJiTit-UOh

I.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1.Актуальность темы. Кенаф как волокнистое растение имеет большое народнохозяйственное значение. Из него изготовляют оре-зент, высококачественную «ешкошшу и тарные ткани для сахарной, химической п других отраслей прошшленности. В последние десятилетия кенаф используется, как печатная бумага - заменитель древесины для изготовления высококачественных сортов бумаги. Большая техническая длина и прочность волокна позволяют использовать его на -веревочнокенатние изделия для производства ковровых и мебельных тканей. В Советском Союзе кенаф возделывают только в Узбекской ССР, Чтоо'ч удовлетворить ежегодно возрастающую потребность страны в волокне кенафа, необходимо повысить урожайность этой культуры. Увеличение производства кенафа предусматриваемся главным образом за счет поы*-шения уромайности существующих, а также введения в производство новых, более урожайных сортов. ..

Селекционная практика убедительно показала, что путей мутагенеза можно получать сорта с неизвестными ранее признаками, в том числе иммунные, при сохранении большинства прежних достоинств. Последующий многократный отбор на продуктивность может обеспечить получение нужных хозяйственных форм.

Однако до сих пор не изучено влияний мутагенов на растения кенафа: специфика мутабильности, дозы, особенности приемов и методов воздействия мутагенами на те или иные органы растении. Это послужило основанием для проведения работ, которые являются составной частью тематического плана УзОСЛК. .

1.2.Нель и задачи исследования. Цель работы заключается в выяснении характерных особенностей частоты, спектра, типа одиночных и множественных мутаций у кенафа в ходе применения химических мутагенов в газовой фазе, а также особенностей ш повреждающего, ио~ дификациониого и стимуляциониого аффекта. Задача - получить пот ло.'кителыше мутации с признаками скороспелости, высокоросдости, повышенных содержания волокна и луба в стебле и устойчивости к корневой гнили, рекомендовать полученный исходный материал для практическог использования в селениил.

1.3.Научная новизна исследований. Метод индуцированного мутагенеза применен на сортах и образцах кенафа впервые в условиях -Узбекской СОР. Выявлено действие мутагенов на хозяйственные и Лю»

логические признаки растений кенафа. Изучено действие мутагенов на устойчивость к корневой гнили в разных поколениях. Получены нопые мутантные линии кенафа, представляющие интерес для практи- . ческой селекции.

1.4.Практическая ценность. В результате исследований получен ряд новых мутантных линий М-13У, М-300, М-360 - высокорослые; М-122, М-366 - высокорослые и скороспелые; М-146 - высокорослые, крушгакоробочные и устойчивые к корневой гнили; М-343 - крупнокоробочные.

1.5.Апробация работы и публикации. Методическая сторона работы ежегодно апробировалась специальными комиссиями Узбекской опы-тн:’!1 чтанции лубяных культур и САО ВАСХНЙЛ, Основные положения ди',,.;гцтяции (1986-1УУ0 гг.) докладывались на Всесоюзных совещании» по применению химических мутагенов в селекции растений (Институт химической физики АН СССР, г.Москва); на конференции молодых: ученых САО ВАСХ11ИЛ (Ташкент, 1УЬ7,19У0); на заседаниях Ученого совета Узбекской опытной станции лубяных культур (Ташкент, 1982-1986).

Основное содержание диссертации опубликовано в 3 научных статьях. .

1.6.Структура я объем диссертации. Диссертация изложена на 105 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу. Список использованной литературы включает 168 источников, из них 22 зарубежных авторов.. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, четырех глав, в которых изложни материалы, методика и результаты экспериментальных исследований, выводы и предложения.

г.УСЛОВИЯ И МЕГОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Работа проводилась в 19ИЗ-1УУ8 гг. на экспериментальной базе Узбекской опытной станции лубяных культур САО ВАСХНИЛ.

Почва опытных участков - лугово-аллювиальная с залеганием грунтовых вод около 3 м. Содержание гумуса - 1,2-1,'7%, подвижного фосфора - 30,6 мг/кг, обменного калия ^6У мг/кг почвы.

Агротехника по уходу за посевами - общепринятая и рекомендованная для культуры семенного и зеленцового кенафа..

Объектом изучения служили сорта Узбекский 1503, Узоекский 1У72, Узбекский 2036 и образцы НИР №> 2Ь6У14, № &33, № 507.

- з -

Использована 4 химических мутагена: Л'/-нитрозометилмсчевина (НмМ), /1/^нитрозодиэтилмочевина (НДЭМ), диметилсульфат (ДОС) и ди-этилсульфат (ДХ) Iтабл.1).

Таблица 1

Варианты воздействия химическими мутагенами в газовой фазе на семена кенафа

Сорт и образец" 3 {" мутаген,доза ]экспозиция,ч

Узоекский 150,5, Узоекскии Контроль ■ ьез оораиотки

1У?2,.?зоекскии И0.16, ндз»1,100 мг 7И-У6-120

Л6 2Ь6У14 (Африканский), Щде,оУ мг 4Ь-7^-Уб

ьщ" № 5зЗ ;СшА) » 5и? дМС, и,6 мл т-г4-4Ь-7*

Шуба) ДЭС, и,6 мл й4-48~7й

Ъоздействие мутагенами на семена кенафа осуществляли в герметических 3-литровых эксикаторах при <;з°С. извлеченные из эксикатора семена в течение суток проветривали под тягой. В каядом варианте одновременно обрабатывали по 14йЙ семян, 1^и0 иэ них высевали в поле, другую часть семян использовали для цитогенетических исследований и определения посевных качеств в лабораторных условиях после обработки мутагеном.

Биологический эффект действия химмутагенов изучали в по дан-

■ ным учетов и наблвдений за темпами появления всходов, ростом и развитием растений, их выживаемостью, в ко гада вегетации отмечали измененные растения, которые по каким-либо признакам резко .отличались от средних показателей исходного образца.

На растениях были проведены соответствующие измерения и анализы, позволяющие оценить степень варьирования признаков в М^,

Весь отобранный и проанализированный материал, отличающийся от исходного контрольного образца по семьям высевали в питомник второго поколения. При изучении М2 в процессе вегетации проводили учеты всходов, цветения и созревания, а также наблюдения за изменчивостью морфологических признаков.

Для изучения третьего поколения высевали все семьи М2, в которых были обнаружены измененные растения (предполагаемые мутации), Потомство каждого растения в пределах семьи высевали отдельно, что позволило подтвердить наследуемость или выделить нестабильные мутанты, которые продолжали расщепление с выделением новых

морфотипов.' , ’ .

Кроме наблюдений за морфологией растений , *и.х скороспелостью ■ и продуктивностью, был проведен анализ технологических показателей: содержание волокна в стебле, его гибкость, прочность и сортность (в лаборатории технологии УэОСЛК). - ; ,

Потомство всех мутантных семей было высеяно в питомнике четвертого поколения где продолжалось изучение наследуемости

признаков, размаха изменчивости и технологических показателей лучших мутантных образцов. Для биометрической обработки материала- использовали общепринятые методы расчетов (Доспехов,1УИ6).

: РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ. ....

’ . . 3,1.Цитологическое изучение митоза • ■

- > у сортов кенафа

Проведено цитологическое изучение митоза у сортов кенафа после действия химических мутагенов (табл.2).

Как утверждает автор, наблюдается связь между числом хромо- . сомных нарушений и экспозиций, так как число клеток с хромосомными нарушениями по всем вариантам растет с увеличением срока действия мутагена. . .. , :

. 3.2.Влияние химических мутагенов на хозяйственнобиологические признаки растений в первом , . .

поколении (М^)

Изучали Э({фзкт действия химических мутагенов на основе опре- . деления лабораторной и полевой всхожести семян, стимуляции и торможения ростовых процессов, частоты появления измененных растений. ’

После обработки'семян кенафа химическими мутагенами лабораторная всхожесть у сорта Узбекский 1503 незначительно стимулировалась при одной экспозиции ДЭС, двух экспозициях НММ, трех .экспозициях НДЭМ и ДМСЧтабл.З). У сортов Узбекский 1У72 и Узбекский 2036 очень слабая стимуляция была отмечена при действии '.НММ,.

ДМС и ДЭС. Эффект стимуляции лабораторной всхожести семян был более ярко выражен у сорта Узбекский 1503. .

Эффект стимуляции мутагена, определенный по полевой всложес-ти, по сорту Узбекский 2036 был ниже по сравнению с сортами Узбекский 1503 и Узбекский 1972. , ..

•Более высокая стимуляция всхожести у коллекционных образцов

Таблица 2

Нарушения в митозе у сортов кенафа под действием химмутагенов

гаге^кспоу

;зиция("

Сорт .Узбекский 1503

анайаза

Сорт Узбекский 1972

метайаза

анайаза

1 ' 1» (всего (число \7о на-)проана-клеток |руьз-;лиеиро!-с нару-;ний !ванных!шениями! • I всего {проана: ; лизиро- \ванных число -клеток -с нарушениями % нарушений всего проана- лизиро- ванных число клеток ; с нару-: эениями 7о нару]-всего ■ тений !проана-’лизиро-!ванных 1 1 ;число ; ;клеток ; :с наРу-: ! гпениями! % нару шений

Конт- роль 100 - ■ - ВО 100 75

12 80 - - 60 2 50 , - - 58 I т 9

72 50 а 16 50 5 . 10 100 7 7 ' 50 4 : - а -

ДЭС 24 100 - - 50 - . - 75 - - :?о 2 ' 2,В ;

72 56 - - 65 I 1,5 60 3 5 55 5 9,0

1н',уд 72 100 - - 85. - - 60 - 80 ... - ' -

96 50 3 6 56 6 10,8 70 - - 100 8 8

НД01* 72 100 - - УО I 1,1 120 - - ■ 60 - . -

96 100 - - Ь5 2 2,3 100 - 50 - 2

*т *в —

п ♦ о

о • ей 0)

с: к Т Ш *

а 2 аг о

^ Д” г хм»

г

-Г-вГ~

1 ви

Л

£* »о

ОХОР 2

о 3 ес<ц ей о

*=; >к ж • д я *

о <и ч х д-х о*

“ X о о

їніС 0^4^10

' I сйо •

Т са о ц т « ;« >»<> : о ф а> ! я &*

51,1

Я.

50) 0$3*

!0 К

' "і Е Н

о Р?ЧЭ

о о ы а, ■

1 ПГЗ ТТ ї к і я ^

: ой ф ; с- о*!<>; «

! ® ю о сто • йЗ *=;

і о а »|чпою|хо

Iе? ^ Л :о *.

| О О 6* !з ^ О О ' Ч.Е-Д_О_»Г_0 СУ «-<=г.сз.

3

! 5 ! 6 ! 7

!

! 9

кгаГ » о с?

«в >* 0 ЙЧФ

п» Є-*__________

СО ф ЕЗ *ч

Сч З ІЮО

'Л X

: сп

10

о

X

ш

05 О

!Г ХЗ

\*%а4

—г~

к ?« о <а»сзш іочоойч ЇУ ! го 56 *40 с(® ЇО

ОІШО^ОС • ЙГХ О 35 о ;ч л ;зг х 7 5.* и о - о а Ь~ е* о

--------Г---

Я X 50Т х« *) ? а

<а о і о ' т ей «=; т о) к « сю о; <и О) 0) >ф \ но гг Р£*Ч **» о *чо о а I э о о

___Л_____—

II

и

■ оя>

ІЗ ! 14

116

Узбекский 1503 Узбекский 1972 Узоекский 2036

Контроль

■“ Ы эа 303 45,0 31 81 96 325 Мутаген НММ 44,У 31 90 97 310 45,0 29

48 7а 94 300 42,0 31 77 95 328 44,2 31 У0 У? 305 43,1 37

72 00 УУ 303 40,8 32 77 У4 320 40,8 27 У0 У8 310 43,0 33

96 76 У7 306 42,3 36 82 У7 312 Мутаген НДЗМ 44,4 33 80 99 . 330 46,0 30

72 86 У7 . 300 42,2 33 УЗ 97 317 44,4 .25 90 . 97 305 43,2 34

Уб 83 9У 310 41 ,6 33 УО 98 338. 45,1 32 . 96 98 322 41,8 2Й

120 96 303 43,0 36 УО У8 325 Мутаген ДМС 44,3 га ао . УУ 310 43,0 23

гг 72 97 зиа 42,6 27 72 96 паи 40,0 39 93 96 зза . 44,4 34

24 ТУ У5 зии 46,7 2У 79 У5 336 44,3 34 ш- У7 32ї> 47,7 2Ь

4Ь 72 у5 320 44,У 27 75 УЗ 340 47,8 2У «6 УУ 315 43,1 26

7-і 76 У4 320 44,3 • 31 70 94 340 43,3 31 вь Ун зоь 44,2 31

і

СП

1

4 ! 4 Г 5 ! 1 Ь .! V ! В ! 9

кутаген ДЭи

т 300 45,В Л 76 аб 325

9? ЗШ 42,а 29 аз 9а зги

УЬ жи 44,7 46 75 Уб 365

ЪПГ № І£«59і4 ' ииР

Контроль

Уй <гУб 44,6 А ,ва У2 305

мутаген НММ

97 310 45,0 За 92 92 312

95 297 48,5 ■ 26 83 -94 305

9? 300 44,5 27 90 . 95 300

Мутаген НДЭМ

28 .. 313 44,1 28 88 91 . • 308

96 303 45,6 ,31 93 91 300

Мутаген ДОС

97 300 48,0 29 85 90 320

95 290 46,7 26 93 93 325

35 310 44,4 33 88 91 290

97 270 44,9 31 94 92 300

эе 270 44,2 23 94 91 300

Мутаген ДЭС

97 300 44,7 37 94 94 235

УЄ 303 43,5 30 90 94 300

'3 6 ■ 300 46,4 26 88 93 295

Продолжение таалицы 3

10 ! 11 ! 12 Г 13 ! ' 14 ! id ! 16

43,1 3U BO У7 320 42,0 24

4b,2 ■3Z 83 У 6. 340 44,6 28

45,1 27 83 99 325 44,2 35

IP 033 иИР ip 5u7

44,7 27 80 104 273 45,2 3d

45,1 22 80 105 274 46,7 28

45,3 21 82 104 279 44,6 33

47,1 26 -80 104 270 45,3 28

45,3 29 82 102 270 42,7 34

46,2 26 80 .101 274 45,1 35

48,9 25 78 99 . 271 44,0. 28

45,0 36 eo 104 290 46,6 34

47,7 30 78 104 278 42,9 30

47,5 20 84 101 270 46,3 40

45,9 22 86 102 260 44,2 31

45,1 27 87 .101 267 42,7 27

45,2 25 S3 ’ 101 295 46,3 35

45,1 29 80 ICE 265 45.8 22

і

- в -

№ 286914, № 533 и № 507, вероятно, обусловлена-мобилизацией био-каталитических ресурсов этих образцов. Стимуляция роста растений, определенная при измерении высоты растений сортов и образцов ке-^ нафа, под действием химических мутагенов при разных экспозициях . била связана с длиной вегетационного периода; так, среднеспелые и среднепоэднеспелце формы были самыми высокорослыми, а растения ультраскороспелой формы чаще были низкорослыми. В фазах бутонизации, цветения и созревания у образцов ВИР № 533 и № 50? установлена незначительная стимуляция роста растений, по сравнению с изучаемыми сортами и образцами ВИР № <!И6914.

Морфологический анализ растений в показал, что под действием химических мутагенов наблюдалась изменчивость растений по высоте закладки первой коробочки, длине стебля, числу узлов и коробочек, которая варьировала в зависимости от чувствительности к соответствующим мутагенам и продолжительности экспозиции.

Представленные в табл.З данные свидетельствуют о том, что самый аффективный мутаген по положительному стимулирующему действию на длину стебля в по трем сортам - НДЗМ при 96-часовой экспозиции и ДМС при 48-часовом экспозиции, по трем образцам . ВИР - НММ при 48-часовой экспозиции. Кроме того, во всех вариантах встречались единичные растения с одновременным^ положительными изменениями,1.2,3 и более признаков, но чаще отклонение касалось одного признака.

Однако, как показали данные посцедущий поколений, растений с доминантными положительными мутациями в было очень немного и положительные изменения М| чаще были связаны с модификациями.

3.3.Влияние химических мутагенов на изменчивость растений во втором поколении

Для получения второго поколения семена с каждого растения первого поколения высевали раздельно по семьям. Морфологический анализ второго поколения показал, что и у сортов, и у образцов наблюдался достоверный сдвиг признаков как в положительную, так и отрицательную стороны. Следует отметить, что у сорта Узбекский 2036 и образца ВИР № 533 в большинстве вариантов и по всем мутагенам было зарегистрировано увеличение длины стебля, его диаметра и общего числа коробочек (табл.4).

У сорта Узоекский 1503 самые длинные стебли были иццуцированы

ОкспотДлина іДиаметр ;0бщее ЗИЦИЯ|стебля!стебля, ;число

см

;коробо-

• чек

Содержа-!Длина ! Диаметр;Общее {Содержа^Длина ;Диаметр ;Общее |Содериа-кие луба;стебля ;стебля,;чисдо ;ние лу-;стебля ;сгзбля, ;число ко-ние луба в стебле; см : мм ;коробо-;ба в ; см ; мм ;робочек !в стебле %________;________|________;чек ; стебле ,1»__________:____________________! %

..5 ! 6 т 7 | 8 I 9 I 10 ’ II ; 12 ' 1 13

Узоекский 1503

Узбекский 1972

Узбекский 2036

- 330 12,0 32 ' 40,7

•а 315 11,5 27 44,8

72 - - - -

96 345 10,5 27 46,1

72 340 12,0 26 47,2

96 340 12,5 25 44,3

120 330 11,5 24 39,5

12 330 10,5 22 42,8

24 - - - -

43 . 325 11,0 23 45,7

72 33а 11,5 40 39,9

24 • їм 315 11,5 25 39,6

72 __ I

Контроль

352 11,5 29. ' . 41,8

Мутаген НИМ

410 12,0 50 42,8

355 10,5 26 46,5

340 12,0 23 ■ 44,4

Мутаген НДЭМ

- - ■ - -

350 11,5 28 41,5

350 11,0 26 45,4

Мутаген ДМС

375 . ’ II,5 31 39,4

360 ' 10,0 23 40,9

345 11,0 26 45,1

340 11,5 ' 24 46,2

Мутаген ДЭС

350 11,5 23 44,2

385 12,0 25 44,8

355 12,0 24 46,5

320 11,0 27 45,2

320 11,0 27 •- 46,1

340 12,0 34 45,8

360 11,0 32 46,5

355 12,5 36 47,2

355 11,5 30 46,4

340 11,5 25 42,2

ЗЄ5 12,0 36 - 46,9

340 11,0 30 46,3

310 12,0 22 43,6

360 11,5 35 44,5

! 2 ! з і 4 Т 5" ї і. о ! 7 ( !' 9 * II ■ 12 ! ІЗ

ВИР № 286914 . ВИР № 533 ВИР Я» 507

Контроль

- 343 12,5 32 40,1 295 10,5 25 44,3 330 12,0 29 44,2

Мутаген ШМ

48 370 12,5 ЗО 42,5 360 11,0 ЗО 46,5 310 10,5 ЗО 45,5

72 300 11,5 24 42,1 . 320 10,5 ЗО 45,6 300 11,0 ЗІ 45,0

96 350 12,0 19 43,5 350 11,0 - 41 44,1- 350 11,5 29 46,8

Мутаген НДЭМ

72 340 11,5 32 40,5 305 11,5 ЗІ 45,2 310 11,0 32 46,2

96 300 10,5 35 40,4 305 11,0 36 46,2 280 10,5 37 47,9

120 315 11,5 51 41,3 360 12,0 34 48,8 290 10,0 26 45,2

Мутаген ДМС

12 320 10,5 34 44,7 335 11,5 29 44,9 315 . 12,0 ЗО 45,1

24 315 11,5 ЗО 44,2 • - - - - 285 11,0 32 46,4

48 310 11,5 ЗО 41,0 390 12,5 34 47,2 - - - -

72 290 11,0 27 39,3 405:. \ . 12,Ь. 43 45,9 330 12,0 .30 44,4

Мутаген ДЭС *

24 275 11,0 ЗО 44,4 390 . 10,5 37 46,3 ■ — ...

48 - - - - 350 11,0 40 48,0 270 10,0 26 43,4

72 ' - -• . - - ... 290 10,5 32 46,9 280 9,5 ЗО 45,9

от-

действием НДЭМ при экспозиции 72 и 96 ч (340 см), НММ - при 96 ч экспозиции (345 см;, ДМС - при 72 ч экспозиции (ЗЗЬ см). У сорта Узбекский 1972 наибольшее количество положительных изменений обнаружено при экспозиции НММ 4Ь и 72 ч (длина 410 см, число коробочек 50), ДМС 12 и 24 ч (длина 375 см, число зрелых коробочек 31), ДХ 48 и 72 ч (длина 355-385 см). Сорт Узоекский 2036 по длине стебля превышал контроль на 20-45 см, по общему числу коробочек на 3-У.

Среди коллекционных образцов самый длинный и самый многокоробочный стебель в был иадуцирован.у ооразца ЬИР Л> 533 при воздействии мутагена ДМС 48 и 72 ч экспозиции (ЗУ0-405 си и 34-43 шт.).

У сорта Узоекский 1503 содержание луба в стебле при воздействии химических мутагенов в большинстве вариантов повышалось па сравнению с контролем на 1-7Л (в контроле 40,7%). У сорта Узбекский 1У72 содержание луба в стебле превышало контроль на 1-4,У/о. Содержание луба в стебле у сортов Узоекский 2иЗб варьировало от 45,4 до 47,25?. •

Химические мутагены положительно влияли и на содержание луоа в стволе ооразцов ВиР * 266914, л» 533, л». 507, у которых этот показатель варьировал от 44,9 до 48,Ы> против 40,1; 44,3 и 44,2$ в контроле.

3.4.Влияние химических мутагенов на устойчивость

• . к корневой гнили кенафа в Л,

н 1У85 г. высевали второе поколение М., фенотипически измененных и нормальных растений, а также вероятные доминанты и полудо-минанты на инфекционном фоне, зараженном корнёвой гнилью.

В конце вегетации сделали выборку здоровых растений, лучших по морфологическим признакам, для посева на следующий год. Подсчеты пораженных растений представлены в табл.5. ,

Во втором поколении у сорта Узбекский 1503 число пораженных растений в контроле составляло 7,7%, при обработке ДМС 24 и 72 ч экспозиции, НММ - при 96 ч, ДЭС - при 48 ч и НДЗМ - при 120 ч экспозиций растения по всем повторностям почти не поражались ри-эоктонизозом (Л/>IIОс.ИУ?1&- 5& £л»1)

По сорту Узбекский 1972 положительное действие на устойчивость растений оказывали химические'мутагены ДМС при 24,48 и 72 ч,

Влияние 'химических мутагенов на устойчивость к корневой гнили сортов и коллекционных образцов кенафа в М9

"репозиция ,ч Общее ко ЛИЧ.В302 аях растений -•Кол-во по-ед-раяснных ! растений .» • |Поражаемо-}сть,% і г Общее колі-Кол-во ПО-ВО взошед^ражэнных пмх рас- 'растений тений > Поражаемо- сть,% ' І Общее яо^-Ксл-во по-і Поражаемо :лич.взо-;пораженных( сть,% ;шедших ;растений \ растений; ;

т 2 ! 3 ! 4 5 ! 6 7 1 8 9 І ГГ'.

- Узб аяский 1503 Ізбекскки 1972 Узбекский 2036

- - 195 15 7’7 . Контроль ■, 162 9,2 Мутаген НЫМ 5’7 108 . 8,2 7,6'

48 136 3,5 2,6 96 0,5 ' 0,5 ' 126 О 0

72 . - - • . - , 88 8,3 9,4 ■ 170 10 5,9

95 ' 1-35 0,5 0,3 НО 3,5 Мутаген НДЭМ 3,2 153 4 . • 2,6

72 144 4,6 : з,2 .149 5. 3,4 145 0 0

96 143 16 11,9 116 5,5 4,7 149 II 7,4

120 140 2,5 1.8 131 4,5 Мутаген ДМС 3,4 152 0 0

12 130 14 10,8 83 1,5 1,8 . 140 15 10,7

24 131 0 0 114 1,6 1,4 132 0 . 0

48 144 18 . 12,5 . 94 0 0 па 8,3 7

72 133 0 0 116 3,6 Мутаген ДЭС 3,1 123 11,5 . 9,3

24 136 6 4,4 ' 150 0 0 90 3 3,3

4b 149 1,5 I

72 і44 5,5 ВИР № 286914 3,8

- 107 7,2 6,7

43 155 I Оіб

72 153 3 1,9

96- 164 5,6 3,4

72 154 5 3,2

36 156 ' 0 0

120 167 3 .1,8

12 174- 1 0,6

24 145 6,6 4,5

48 193 6,0 3,1

72 164 4,0 2,4

24 132 0 0

48 - -

72 8 6,3 7,4

Продолж.табл. 'й

! 5 ! 6 ( ? 1 6 г 1 9 і 10

160 10 6 III В 7,2

117 11,5 9,8 147 - 3,3 0 0

ВИР £ 533 ВИР Р 507

Контроль

ИЗ 7,2 6,4 135 9,7 7,2

Мутаген НММ

90 4,6 5,1 ■ 123 0 0

101 5,0 5,9 140 6. 4,3

ІІ9 13 10,9 156 I 0,6

Мутаген НДЭМ

III 4,3 3,9 147 0 0

135 ' ■5,0 3,7 157 3 1,9

116 2,3 1,9 120 5 4,2

Мутаген ДМС

110 2,0 1,8 131 1,5 1,1

- - - 155 7 5,3

109 2,0 1,8 - - -

73 0 0 115 12 104

мутаген ДЭС

93 1,6 1,7 - - -

65 6,0 8,1 132 I 0,6

с 0 0 131.. 9 6,9

ДЭМ при 24 ч экспозиции, НШ при 48 ч экспозиции.

У сорта Узбекский 2036 в отмечет особенно высокая устойчивость индуцирования под воздействием химических мутагенов НММ 48 ч, ДМС 24 ч, НДЭМ 72 и 120 ч экспозиции по сравнению с контролем.

Химические мутагены в М<> более положительно действовали на устойчивость коллекционных образцов по сравнению с сортами и контролем. Так, положительный э<йект отмечен у' коллекционного образца № £66914 при НДЭМ 96 ч и ДЭС 24 ч экспозиции; у образца № 533 -.при ДМС и ДЭС 72 ч экспозиции, у образца № 507 - при НММ 48 ч и НДЭМ 72 ч экспозициях.

. 3.5.Характеристика некоторых мутантных

. линий

Из табл.б видно, что под действием ДМС 72 ч и НДЭМ 72 ч экспозиции у мутанта № 343 и № 39 вегетационный период, измеряемый числом дней от полных всходов до массового (50$; цветения, в сокращался на 6-8 дней, длина стебля увеличивалась на 11-24 см по сравнению с контролем.

Признаки высокорослости и скороспелости у мутантов № 146, -

№ 365 и № 368 под действием химических мутагенов при ДМС 24 и 72 и ДЭС № - 48 ч экспозициях наследовались по четырем,поколениям.

Эти мутанты в по содержанию волокна в стебле превышали контроль на 3,3-й£, по массе волокна с 1-го растения этот же вариант превышал контроль на 1,5-3,6 г. ,

Мутации по улучшению признаков по трем параметрам: высокорослости, скороспелости и содержанию луба в стебле наблюдались у мутантов ГГ» 139, № 146 в после воздействия химическими мутагенами НШ Уб и ДМС 24 ч экспозиции. По высоте стебля под действием химических мутагенов на сорт Узбекский 2036 ДМС 24 ч экспозиции, НШ 96 ч экспозиции наблюдалось превышение над контролем на 1520 см. В том же варианте вегетационный период от полных всходов до 50% цветения сокращался на 1-5 дня.

Действие химических мутагенов ДЭС 24 ч экспозиции в газовой фазе у мутанта № 300 вызывало удлинение стебля и уменьшение числа • дней от полных всходов до массового цветения. Крот того, по содержанию волокна эти варианта существенно превышали стандартные сорта Узбекский 1503 и Узбекский 1У72. Всзго вачкнаг; с И<> было

4ено-морфо-технологическая характеристика химомутантов

Сорт,.линия 1,7 1 |мутагенное; 1происхожде-; ние ' 1 1 ;Число дней;Длина;, ^от полных (СТеб-| !всходов до;ля,см; !о0% цвете-; ; !»“ 1 \ Диаметр стебля, мм ;; Общее! (число! :коро-! ;бочек, ( 1 !Содер ! ясание !волок ,на з , стеб- \ ВД,Г -Масса !золок >на с ! расте 1КИЯ,Г ! Г"__ " Г ;Гибкой 1сть ; I ВОЛОу Г кна,; |Ш , Прочно сть ао ■локгд, кГс т-Сортно- ^-сть 30- ;локна 1

Узбекский 1503 Контроль 93 279 10,0 29 20,9 10,2 20,5 13,5 3

'Узбекский 1972 Контроль 92 272 10,4 27 17,0 7,8 20,6 19,1 2

& 139 (Узбекский 2036) нам 96 ч 93 ■ 287 8,3 . 27 26,9 10,1 23,1 21,1 о £* .

.’Г- 146 (Узбекский 2036) ДМС 24 ч 87 292 8,8 25 23,5 10,7 21,2 18,3 .3

> ЗУ (Узбекский 1503) НДЭМ 72 ч 37 303 3,1 24 19,8 8,4 22,2 19,4 "2

;? 307 (ЬЛР » 607) ДЫС 72 ч 93 . 313 7,8 28 19,5 9,5 23,8 18,5 2

ЗОи (ВЛР & 533) ДЭС 24 ч 93 330 9,5 37 19,9 9,: 19,9 19,8 2

.г 343 (Узбекский 1503) ДЭС 72 ч 85 290 8,6 ' 29 20,9 10,2 20,5 19,5 2

122 (Узбекский 1972) нам 96 ч 31 310 8,0 25 24,9 9,3 24,5 22,5 I ■

.? Збо (Узбекский 1972) ■ ДМС 72 ч 81 310 9,2 25 .20,3 10,5 19,8 ' 18,4 3

368 (Узбекский 1972) ДЭС 48 ч 92 293 3,2 32 25,0 П,4 24,8 19,2 2

Феноморфологическая характеристика мутакишх ляний кедара (зеленцоБый посев) .

IМутагенное;Число дней от полного :Длина стебля (см);Диаметп стебля (мм)

I происхогкде-всхода до 50% цветения;_____________________;_______'_____;_______

иг»р ? ■■■ ■ ■ ? ' ■1 ' — — ■" " г ■ -...г

|средние; ..отклонение от!средние-отклонение средние;отклонение

Сорт и линии

контроля (+)

! от контро-г ! ля (+) (

;от контро-;ля (+)

Узбекский 1503 95 - 238 . . - . .. 7,8 ,. -

М-139 (Узбекский 1503) НММ-96 91 +4 ; 250 +12 7,6 -о,2

М-368 (Узбекский 1972) ДЭС-48 93 +2 . 253 • +15 8,2 +0,4

М-122 (Узбекский 1972) НШ-96 92 +3 256 +18 7,5 -0,3

М-146 (Узбекский 2036) ДМС-24 90 45 ■ 246 +8 . ■ 7,8 -

М-343 (Узбекский 1503) ДЭС-72 94 ■ +1 ' 256. +18 7,5 -0,3

М-365 (Узбекский 1972)' ДМС-72 97 -2 258 +20 . 8,1 . +0,3

М-300 (ВИР № 533) ДЭС-24 96 -I 250 +12 8,0 +о,г

Г* 1,23 дн. 6,53 см ,0,3 мм . - ■

. Р ; 1,31% 3,01% • 3,85% .

НСР05 5,3 дн. .2,22 см 0,9 мм.

^01 1,66 дн. 30,2 см 1,2 мм.

сг>

I

Технологическиеп показатели волокна из стебля мутантных линий (эеленцовый посев)

Сорт и линии ;Мутагенное; j происховде j-;ние \ 1 І Содержание Болокна,% !Прочность волокна ! (кгс) {Гибкость ! (мм) волокна

! средние:отклонение от {контроля (+)• " г - і і j средниеj і і І 1 отклонение от контроля ! 1 j средниеj отклонение ; ;от контроля ! !<+>*

Узбекский 1503 17,4 24,1 ■ _ 32,6

М-139 (Узбекский 2306) НШ-96 19,8 +2,4 21,2 +2,9 36,0 +3,4

М-368 (Узбекский 1972) ДХ-48 А 22,7 -й.З 24,7 +0,6 34,2 +1,6

М-122 (Узбекский 1972). НШ-96 19,6 +2,2 21,9 -2,2 33,7 +1,1 ■

М-146 (Узбекский 2036) ДМС-24 18,3 +0,9 22,8 -1,3 30,6 -2 ,

М-343 (Узбекский 1503) ДЭС-72 / 22,7 +5,3 26,4 +2,3 30,7 -1,9 _

М-365 (Узбекский 1972) ДКС-72 18,4 +1,3 25,0 . 40,9 33,2. +0,6 ^

И-300 (ВИР № 533) ДЭС-24 26,5 +9,1 24,5 +0,4 32,3 -0,3

.0,49% . 1,17 кгс 1,59 мм '

? 2,36% ' 4,937» , 4,83%

НСР05 1,47а 3,5 кгс 4,7 т

НСР01 2,0% 4,7 кгс ' 6,4 мм

вцделено 7 нераощеплявдихся ценных мутантных форм, стабильно проявляющих положительные признаки в М3,и

1.Мутантная линия № 343, выделенная в М3 при 72 ч экспозиции ДЭС отличалась крупнокоробочностью, более (на 5 дней) ранним созреванием по сравнении с контролем.

2.Линии М-122 и М-365 в ПРИ 96 и 72 ч экспозициях. НММ и ДМС были лучше среди других мутантов по критерию скороспелости

и превосходили сорт Узбекский 1972 по этому признаку на 4-6 дней при наличии другого важного свойства - выйокорослости, по которому среднее превышение роста мутантных растений над контролем составляло 25-28 см.

. Мутантная линия № 146, полученная из сорта Узбекский 2036 (ДМС 24 ч) в М , и отличалась высокорослостью, крупноко-робочностью и устойчивостью к ризоктониозу.

Полученные нами экспериментальные данные свидетельствуют о больших возможностях метода обработки сухих семян в газовой фазе, их быстроте, удобности и надежности.

В результате исследования выделена серия мутантов, которые представляют селекционную ценность (табл.7,8).

Наиболее обещающие мутанты были индуцированы у сортов Узбекский 1503, Узбекский 1972 и Узбекский 2036 воздействием оптимальных экспозиций химмутагенов ИМИ, ДМС и ДЭС.

В то же время обработка ими коллекционных образцов кенафа не дала хозяйственно цешмх мутаций, кроме образца ВИР № 533. ,

Кроме того, получен ряд мутантных линий, обладающих редким для образцов признаком устойчивости к корневой гнили - это линии № 113 и № 191, которые могут быть использованы при гибридизации с перспективными сортами с целью сочетания ценных промышленных признаков с признаком устойчивости к заболеванию корневой гнилью.

Выводы

1.Действие химических мутагенов в газовой фазе на семена ке-кафа не вызывает крупных хромосомных перестроек и поэтому ойла-дает более эффективным, менее токсичным и мягким воздействием.

2.Химические мутагены в газовой фазе в вызывают стимуля-циошшй эффект в виде усиления плодообразования, роста растений и ускорения сроков созревания.

3.Сорта Узбекский 1503, Узбекский 1972 и Узбекский 2036 к

действию химических мутагенов проявляют большую чувствительность и меньшую повреждаемость, чем коллекционные образцы ВИР № 286914,

№ 533, № 507. '

4.Мутационные изменения, выявленные во втором поколении, проявляются с различной частотой для разных химических мутагенов и наследуются в третьем и четвертом поколениях.

5.Индуцированные химическими мутагенами в газовой фазе изменения, затрагивают морфо-феио-технологические признаки кенафа.

6.Воздействие паров -нитрозометилмочевины, -нитрозодиэтил-мочевинн, диметилсульфата и диэтилсульфата на сухие семена кенафа вызывает 35-45% мутаций в Мр, из которых спектр полезной наследственной изменчивости количественных признаков проявляется в виде высокорослости, скороспелости, улучшения технологического качества волокна и других полезных признаков.

7.Все использованные мутагены во всех экспозициях вызывают положительные, отрицательные и смешанные изменения, но доля полезных мутаций всегда оыла выше при воздействии -нитроэсметил-мочевины, диметилсульфата и диэтилсульфата.

8.В результате исследований созданы ценные линии из плюс-мутаций по ведущим признакам: крупнокоробочность (М-343), скороспелость (М-122, М-365), большому содержанию волокна в стебле (М-300), устойчивости к ризоктониозу ( Шг1гао-Ьап1а за1ап! ).

(М-146), высокорослости (М-139). Эти мутанты включены п селекционную работу и используются как исходный материал для селекции.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

I.Мутантную линию М-146, обладающую положительными наследственно измененными хозяйственно ценными признаками (устойчивостью к корневой гнили, скороспелостью, высокорослостью, высоким содержанием волокна в стебле, урожайностью, высокими технологическими качествами волокна), рекомендуем для непосредственного размножения и использования в селекции при создании устойчивых к заболеванию корневой гнилью сортов.

Линии М-139, М-122, М-365, М-300, М-368, М-343, намного превышающие стандартные сорта по длине стебля, содержанию луба и волокна, скороспелости и крупнокоробочности, рекомендуем в качестве ценного исходного материма для селекции при создании новых комплексных по хозяйственно ценным признакам сортов кенафа.

ІІ.При гибридизации на йнтибиый иммунитет к заболеванию корневой гнилью рекомендуем проводить гибридизацию с иммунными мутантними линиями № 113 и № ІУІ.

ПО МАТЕРИАЛАМ ІШССКРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛіадУЩИЙРАШ'Ш:

1.Исмаилова М..Волкова Л.А. Цитологическое изучение митоза у сортов кенафа после действия химмутагенов // Пути повышения эффективности кенафоводства. Тр.Узб.опытной станции лубяных культур . Ташкент,1У87.

• 2.Исмаилова М. Использование мутагенов для селекции к«нафа // Матер .научно-теки. конф. молодых ученых и аспирантов САО ВАСШШІ по интенсификации с.-х.производства, посвящен.70-летию Великого иктября. Ташкент: Мехнат,і9ЬВ.

Л.Исмаилова М. Селекция кенафа с использованием мутагенов // Труды .УзОСЛК, Ташкент,ІУ90.

Подписано к почати 26. XI. 90г. заказ Тирак 100 экз.

Отпечатана на ротапри.ите ФБАІІУзССР г.Ташкент Муминова 13