Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО МУТАГЕНЕЗА В СОЗДАНИИ ИСХОДНЫХ ФОРМ Д Л Я СЕЛЕКЦИИ СОИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО МУТАГЕНЕЗА В СОЗДАНИИ ИСХОДНЫХ ФОРМ Д Л Я СЕЛЕКЦИИ СОИ"



МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

КОБОЗЕВА Тамара Петровна

УДК 633.34 : 631.528.63

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО МУТАГЕНЕЗА В СОЗДАНИИ ИСХОДНЫХ ФОРМ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СОИ

Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1990

Работа выполнена в лаборатории растениеводства ТСХА. Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. С. Посыпанов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Ю. Л. Гужов, кандидат сельскохозяйственных наук Н. А. Клочко.

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский институт-сельского хозяйства Центрального района Нечерноземной зоны. I Защита диссертации состоится «/€» , . . . 1990 г. в «/У» час на заседании специализированного совета Д 120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49, Сектор защиты диссертаций ТСХА, С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА. Автореферат разослан ..... 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат биологических наук

^^^ЛгГ^Г. Березкина

ОБЩАЯ ХАРЛКТЕИЮТККА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Дм продвижения сои'в <5олев северные регионы необходимы ультра скороспелые форш. Существенно сократить продол: хихельность вегетационного периода у сои традиционными методами не всегда удается. Радиационный вдтагеиез позволяет получать форш более■ скороспелые, чем родительские. Нетод;занимает в

■ селекция сои особое место ещё я дото1^,чго искусственная гибридп-

' эация из-за очень мелких легко ранпшх цветков существенно затруд-. йена. Кроме то«,' а радиобиологическом отношении соя изучена не. достаточно и возможности использования рациантивннх излучонш! ещЗ далеко не исчерпаны,

. Исследования выполнены в лаборатории растениеводства ТСХА в ' - соответствии с планом научных исследований Московской сельскохозяйственной академии еы.К,А,Тимирязева по теки 13 "С использованием метода радиационного мутагенеза создать исходный материал

- для селекции сои северного экотияа", номер/государственной регистрации ЫОЫйй?.. _ " ' . ,■..*.■'■

-; . Цель и з аяачн ж следований. Цель исследований г выявить- опти-; мальные дозы и мопшооти гамма-ойлучания семян а вегетврувщих растений для макслшльного выхода ■ щ^тантов с хозяйственно полезными

- признаками,-создать исходные формы для селекции скороспелых высоко ■

■ продуктивных сортов сои,.устойчиво вызревающих в условиях ишк и ' центральных районов Нечерноземной зоны.

'. , * - 3 задачи исследований всходило: установить величины летальных и .эффективных доз облучения но разным тесткритериям; выявить эффект мощности излучения при одинаковых и различных дозах гамма-облученшт; ваявить.существование сортовых различай в норме ответной реакции-на ганолз-обдучение; определить онтимальнул дозу облучения вегетиру-

," .. :" ' •'; V/-.'/; - ■ • —

ЦЕНТРАЛЬНАЯ

нлучнлл Е: ,-^ЧОГЕКЛ

Моск. с^*"!.: гкадомич

ющих растений для получения мутантов о полезными признаками; отоб^ рать едтантные формы с хозяйственно полезными признаками и определить стабильность признаков полученных мутантов.

Язпдшая новизна. В.работе впервые, по двенадцати критериям ■ оценена радиочувствительность пяти сортов соя, показано, что в некоторых случаях увеличение мощности излучения и за счет этого уменьшение экспозиции снижает повреждающее действие радиации. Уточнены величины летальных доз дри облучении семян, установлен диапазон эффективных и детальных доз при облучении вегетнрующеЁ сои, выявлены корреляционное -связи ыендуотдеяъними показателями радиочувствительности и выходом мутаций в

Практическая значимость. Рекомендованы и в настоящее время . используются в селекционной практике наиболее' эффективные для получения муташй-дозы облучения. Отобраны ыутанти и создан оригинальный ультраскороспелый материал для селекция на скороспелость. Выделенные формы используются в селешшонно& работе в условиях Москвы, переданы в Калужский филиал ТСХА, во БНШ Северного Зауралья, во ВЕШИ-сои, где прошли оценку по скороспелости. Мутантная скороспелая высокопродуктивная линия Ы52 передана во ВШМР, ей присвоен номер каталога К -9515. .,

Апообашм работы. Результаты исследований долодеяы и обсуждены на научных конференциях ГСХА в декабре 1982р., в декабре 1934т,,

Iй*

в ише 1985г., на Всесоюзном совещании по исходному материалу в августе 1987г. (Кубанская опытная станции ВИР), на Всесоюзной конференции свободного объединения исследователей симЗиотической аэот-• фиксации в феврале 1389г. (КФ ТСХА, г.Калуга) , на Всесоюзном координационном совещании по биологии, генетике и селекция сои во ВНИИ сои в сентябре 1969г. (г.Благовещенск). По материалам диссертации

опубликовано к научных работы.

Обьем работы. Диссертация излоаеиа на 158 страницах машинописного текста, включает'27 таблиц, 39 рисунков, 23 таблицы в прилоденпи.

Список литературы вклшаат 157 наименовании, в том числа 35 на иностранных языка;:.

С0Д2Р2АШЩ РДБ01Ы.

р главе ^ - "Эффективность радиационного щггагеиеэа в селекция сои" отражено народнохозяйственное значение сои, показано состояние селекции в глире и в СССР, отмечены успехи, связанные с применением радиационного мутагенеза. Показано, что применение ионизирующих излучений, в том числе гамма-лучей дает хорошие результаты, позволяет получить ценный исходный материал. В главе; охранены вопросы радиочувствительности сои в связи с особенностями сорта, качества семга и условий выращивания. Показана ванность своевременного и правильного выявления щтацгй, рассмотрены способы их учета в возможность прогнозирования дотационного процасса,. Сформулирована.цель и задачи исследований.

р главе g - "Место, условия и методика проведения опытов" -приведены данные почвенно-климатнческих условий IS81-I988rr. и. 'описаны методам исследований..

Объекты исследований■—сорта Северная 5,.Аврора, Восток селекции ВНИИ сон, Приморская 494> селекции Приморской ГОСХОС и (Звед-ская 856 - шведской селекшга. Выбор сортов определился возможностью выращивания ах на:широте Уоснвы.

Почвы дерново-подзолистые с рН близкой к нейтральной, высоко-обеспэчендае фосфором и калием-, среднеобеспеченные азотом.

Годи исследований существенно различались по мете оу сл саням: вегетационные период 1581 г* dux ларкии и сухим, 19Б8г,- жарким и адамшм; 1982, IS63, ISG6, 1Ь67 - средние по температуре к осадкам;

и 1У85 г г. - холодными и вламшми^ когда более поздноспела® ссрта Аврора и Восток не вьзрели и выли'нсклвчены из далъшлших'исследований, . * . ■ ' Облучение семкн проводили я институте биофизики МЗ СССР на ус- .

теновке 3ГО-А и в институте микробиологии и опиде ми ол о гии W3 ССС мм.Н.^.Пшадеи на'усганоаке ЙКУ-50. Источник излучения - Со,

В 2981 г. «мена 5 сортов облучали 13-и дозами от 5 до 500 Гр при двух мощностях - 1.02 и 0,4 Гр/мин.; в 1&82.1&6Э т.г: семена ' Северно И 5 и Приморской 4Ь4 десять» дозами от 5до 2 СО Гр при трех

пеан с с тих - 0,1; 1,0 и 1С,0 Г)р/мин.; в И&Ч г. семена Лринорсиса

десять» лозами от 5 до 250 Гр при ьести мощностях-- 0,115; 0,6;. 6,0; S,Oi Л0,0 и 70,0 I^/мкн, Дозу излучения контролировали о помощью термолснинисцентн^х дозиметров, помечен них в пакеты с семенами. Облученные семена высевали на однорядкевых делянках по 100 семян в рядок в че supex кратной. повторности методом рендомизированньх блоков Лабораторную всхожесть определяли а день ейиучеиия в соответствии о * ГОСТом 1203-66. Динамику появления всходов отмечали на.10,20, 30 день после посева. В ^аэу третьего и пятого настоящего листа, в дозу цветения и полной спел сети, измеряли высоту 100 растении с каждо-' го варианта (.по 25 с повторности), ;

Ц/таиии и изменения морфологического характера в Mj ч-икеировали в течение ьегетации и на усравных растениях, при этом анализировали каждое растение.

1фгтаиии в выделяли по методике Енкена В.Ь (.XS67), о*4екткв-нсстъ мутагена н его дезы определяли по прожекту растений с' «ута-ииями от сбаего их числа. '

■ Ввгетируищв растения Лсорта Cfe верная 5 и Приморская о«- . лучали в v^ay бутомиаации ~ начала цветения'на гамма-поле MD3Kj>a'

■ • ■ -Ч". ' , . ■

-дозами IO-15-гСМО.Гр при'двух мощностях, полученных путем 16 и 48 часовой экспозиции.

Хромосомные аберрации учитывали в ана- и тело^зах митоза клеток иcpeit кои проростков ОЧриё» В.Н. ,Ц/хальскии В,А.,1568).

' №*?бматкческий ана/.из э ксперкье к тал ьни х данных проводили дисперсионным, корреляционным и регрессионным и©годом с привлечешь еи'диалого-вычислительного комплекса ДВК-НЖ

. В решении отдел ьных вопросов в разные голы принимали-участие старшие, научный сотрудник Кошкин Е. Й., студенты Панкратьева А,I. Зотова И.О., Ооразцова H.A..-Алексеева H.A.» -5авренова С.А., в облучении семян и вегетлругоиеН сои, а также при обсуждении результатов сольную помокьоказал с таре и И научный сотрудник %хин В. П., за что выражая»им искренние благодарность.

В главе 3 - "Морфобиологические изменения растений сои под влиянием гаит-облучения семян" - приведена результаты исследования по изменению морфологических и биологических признаков растений' сои под действием гамма-лучей по мере увеличен ж дозы облучения. .'*"''■

Облучение семян-проявилось прежде всего в снижении яксоратор-«ой всхожести. Полевая всхожесть снижаласьианьье, однако периси прорастания• оенйн был.сильно растянут (.таОл.I) тем сильнее, чем выше была доза облучения-и чем хуже.складывались погодные условия. . .В благоприятных условиях IS63 г. всходы появились на 10 день и - существенных различий:между вариантами отнечно не садо; в 1&3I и; 1984 г.г. появление всходов задержалось, причем холодная и дождливая погода I991» г.- сильнее затягивала прсрастание сеиян. чеи. жаркая и сухая в 1961г.

'.-. " Чем вино была доза облучения, тем больсе растении отмирало в • теченье вегетации, причем в неолагопр»»тш.х условиях 1984 г* про-

■ ' -S- . • •'• ' '

цесс отот- быд вьра»ен сил ънее.

Шйяица I

Влияние дозы гамма-излучения на динамику появления ' всходов и изрезпкваемость сои сорта Приморская 4S4 j , I96I,I963,ISe4rr. . '

Доза, Тр | 0 {-50 | 100 i 150 j,2C0 ¡250 { '300 { 400.[500 ^.растения ш делянке, от числа.высеянньх семян • -

na день 1981Р. 15. 16 II . ■9 ■ 4 У 5 ■ 4 7

1583г. 59 61, 57. 46 56 - ■ - . - -

1564г. 2 0 0 0 , Ó 0 0 . - -

На 20 19В1г.' 45 • '41 ' 43 • 43 45 42 - 42. . 32 35

день 1563г. 62 63 58 50 59 - —

1964 г. 54 52 50 52 44 ' 42 34 - -

На 30 1901г. 49 40 ' 41 47 41 ' 47 '35 34 32

день 1963г. 64 66 59- 53 . " 52 -. - _ _. —

1964г. 56 54 48; ■ 44 36 , 32 -

Перед 1981г. 56 45 38 40'.* 35 27 32. I

■убор- 1$ЭЭг, 59 54 51 гь - -

кой 1564г, . 56 40 26 22 16 2 ' 0.

Из реашва© кость .%

iseir. 0 0 12 . 17 22 . 43 .48 97 '■'Jüo

1983 г. 7 16 14 28 46 - - _ -

1984г. 0 26 46 58 64 ■ ¿5 100 _ - 1 ^

Примечаню: каин ость гамма-иэлученадв 1581г,~1,02Гр/мин, 1583г,-0,91у/мин;,19841\- 0.61^/мии., . ..

С увеличением дозы облучения увеличивался проивнт стерильных растение (рнс.1), .'-'■'■

, Очень сильно под десгвивм радиации умен шала о ь длина первого-междоузлие, неньье - 'ьторсго И т.д., в результате высота растений', по море увеличения дозы снижалась 1рио.2)> , .. >

, За счет растянутого (форасгания.и отсгаа&ния в развитии в яа-- -6~ '

чалып-е '^ази период от посева до полной спелости удлинялся . ^рис.Э).

Радиация окаэала отрицательное влияние и на репродукционный процесс (табл.2). По мере увеличения дозы оолучения снижалось число продуктивных бобоа и семян я них, в результате семенная продуктивность растений закономерно падала, естественно уменьшался и коэффициент разинокенвдЧр1:с. 4).

■..■,'' . Таблица 2

'нормирование репродуктивных, органов-сои-на 2 продуктивное . , растение в зависимости от дозы гамха-излучения, 1962г. и среднем по'сортам СЬверная 5 и-Приморская 494)..

¡Цэ©т-;ЗавяэыэанВысок1.. ; Бобов' ¡Число¡&мян ¡Масса:

Лоза ¡ков, ¡екость ;ирикрепл<----,. —...— ¡сети; в 'про-;семвн,

Гр ; шт. (бобов, ¡Нижнего: ¡всего, ¡продукт^ шт. ¡дуктивч г

I \ %- ¡боба* : вт. ;-г—Н ¡ном боч

, ' . см 1 * вт;.3( • 'Ое, шт.'

0 60 ' 55 . 12 ■ 33 20 61 42 2,3 7,9 ■

. 5 54 . 57 .- 12 ' 31 16 ■ 58-:' 37 2,2 5,1

53 ' 55. ■ 13 29 17 58 33 1,6 4.3

60 54 ■ 57 ■ . 13 • : 29- 17 57 29 1.8 4,2

. 80. • 57 . . 12 31 18 , 58 26 2.6 3,6

100 54 48 ,, 26- 26. 61 26 1,6 . ■3,6

120 55 49 ' . 15. ' 27 16 59 23 2,4 з.э

140 . 47 34 16 16 10 61 24 1,4 1,9

160 50 36 ' 18 ' 16 10 55 ■ 13 м- Х.7

180 • 47 . 28;.-' ' 18 , , 13 7 54: 5 1.4 1.3

200 43 27 - 18 • 12 7- -57 ' 7 ' 1.0 х.о.

Несмотря на угнетаисее,действие радиации, умекывение числа бобов и числа семян на растении привело к увеличение тем 1000

се мяк. • . . ■

• Отрицательное действие радиации проявилось сил шее в неблагоприятнее, годы, поскоку к с!рессу от оолучения досаьляся

A¿ /. Jtùjt* __ сгьфръimww ^ewiwrti & «PU. '

стресс, связанный с условиями произрастания. ^табя.З). Так в 1984 г. коэффициент размножения в варианте ■ с дозой 150-200 Гр был в-10-22 раза меньше, чем в 1&81г, и в 3-5 раз меньше чем в . 1983г.

■ . Поскольку коэффициент размножения наиболее объективно отра-

'жает эсе потери в популяции, возниквие в результате облучения семян, по его изменению под действием веэрастадшихдоэ радиации с, .

определенной точность с можно рассчитать размер naps*at семян, на

которую'ми можем рассчитывать в Hj для каждой конкретной дозы.

Выявлена сортовая специфичность.в реакции lia. облучение. Сбрт Северная 5 превышал Приморскую 494 по. радиочувствительности, что прежде всего, проявилось в более интенсивном снижении его продукт , тивности ^рис .5). У сортов'родственного происхождения ^Аврора, Восток, Приморская 494). имеодих осших; предков, различий в радио-'чувствительности не обнаружено.

■ г ■ ■ Ъблща 3

Изменение коэффициента размножения .сои сорта Приморская 494 в.разное голы в зависимости от доэы гамма-из-^ лучения. '

Доза, Гр

■ О 50 100 150 200

О 50

' Коэффициенты размножения

XS8I годх| 1983 год j .1904 год ;феднер0|§ 3

9.0 .3.7 2,2 2*0

' 0.9.

' ioo';

41

Абсолютные значения '6,4 . 6,9 3,2 2.6,

1.5 "1,3 0,3 ОД

0,2 0,1

%■ к контролю ; 100 .

; 5о.

±00

38

7,4 3,2 1,7 0.8 0.4

100 43

Продолжение таблицы 3

I ! г 13! 4 ! 5

100 , 2* . 23 19 23

150 22 5 1 10

200 10 3 . . I 5

Примечание: - мощность излучен м в 1961г.-1,02Гр/мш., 1583г;- 0,9Гр/иин.,1984г.- О.бГр/мш.

Реакция на облучение была неодинаковой и тогда, когда сорта облучали с разной интенсивность» Лрис.6),

При мощности излучен ш 1,0£Гр/мин. растения меньше страдали-от радиации, чем в тех же вариантах с мощностью 0,4Гр/мин., они меньше сникали продуктивность, меньше затягивали вегетации, величины летальных доз были выше и при 300-400 Грг единичные продуктивные растения Формировали по 1-2 семени.

Можно предположить, что существует определенный диапазон лов, в котором повреждавший э^ект каждой конуретнол дозы зависит от соотношения между мощность» лучевого потока и временем его вездей ствия.

Поскольку в ливом организме в отличии о т нежив о К природы нме-ч< втея механизм восстановления» направленный на его защиту от различных стрессовых воздействий,-в том числе и радиационных, можно -предположить, что реабилитация клеточнкх структур и тканей при кратковременном но интенсивном воздействии осуществляется успешнее, чем при продолжительном, но менее интенсивном.

Огектр и частота хромосомных нарушений в ана- и тело^&зах митоза клеток корешков.проростков возрастала по мере увеличения дозы чтабл.<0, причем у (Ьвернои 5 в оольвеи степени, чем у Приморской Одако отнести эти разлтия в разряд только сортовах, по-ввдимоцу, бьло бч неверным, поскольку семена для ослученш в ■

-/О-

1961 году - были выражены в разных климатических зонах; семена -Севе Jdhoíí 5 в условиях холодного к влажного 1960 года в Москве, а Приморская 494 - в условиях жаркого и сухого лета в г.Благовещенске (.на Дальнем Востоке). •

' • , " Тайлща 4

Частота кспектр в таимых хромосомных нарушении у сортов . сои Озверная 5 и Приморская 494 в зависимости ог дозы и мощности гамма-излучения,-1981 год.

| Северная -5 j Приморская 494

£o3&,¡ 0,4Гр/мвд. ■ | 2,С2Гр/ти. ( 0,ЧГр/гтн. | 1,0гТр/шт,.

^Р /частота ¡спектр ¡'частота ¡спектр [частота ¡спектр ¡час toj спектр i 2__% ■ _ % _'та. _1

0 6.9 8,9 +++- 3,2 3.2

40 22,4 +-И- 12,6 7,8 —н- 4,5 -++-

.50 25,6 ' 16,0 -+*- 7,9 7,0

100 39,1 ++++ 17,3 26,4 15,1

150 46,4 ++++ 30,6 ++++ 30,7 18,1 +++-

200 * 60,8 +г++ ' 32,7 ++++ 45,0' ++++ 24,4 ++++

250 - 50,3 ++++ 30,7 ++++

Примечание: первый крестик - фрагменты; второй - мосты;

третий -отставание хромосом; четвертый - массовая фрагментация

Увеличение мощности излучения, в следовательно, уменьшение окспозиции снижало-дол» аберрантных клеток в корейках проростков. Растения, выросшие из.оолучвнных семян, были химерны, то есть .имели ткани разных генотипов. Кроме того, вследствие разрушения клеточных структур, наруаения обменных процессов и полного отмирания отдельных клеток зародыша возникали различного рода уродства и аномалии. Их число,» спектр увеличивался по мере увеличения

'дозы, причем у Северной.5 процент измененных растение был оольа.е,

чем у Приморской -Ц9■Ч. В варианте с дозой -120 Г£> и более все растения кнели не менее 2-5 типов из из нении.^табл.5). Вследствие лучевого поражения у^еныгалась высота растения и длина корней, нарушался хара*-гер ветвления корней и стесля; изменялась ^орма листовых пластил, их число варьировало от I до 6. Чем выше была доза облучения, тем более высокий ярус затрагивали эти изменения.

(Ьнена, полученные с таких растений, имели пониженную по леву и всхожесть \,рис.7), которая укевьпалась с увеличением дозы, снижалась к выживаемость всходов tpwc.8), причем тем сильнее, чем хуке были условия вегетационного периода.

ТЬблииа 5

Учет видных мутаций и ьзменапий морфофиэиологическоге характера в Mj у разных сортов сои, 1963 год.

)Число иссле- (Число из«н4^ изменен-! Число типов ¡Число измене-* Доза,! дованних ра-) енних растЧних растенЗ изменений ! ний ваЮО ра-Гр ! стений b Mj! евий ! . Г .. ¡стения

СЬъервая 5

0 168 4 2 2 3.

5 316 ^ 25 . 6 3 10

40 316 ■ 38 12 • 6 14

60 324 120 54 9 44

60 260 169 65. 9 69

100 212 172 81 14 ' 153

120 224 224, ' 100 9 207

160 160 160 / IC0 12 331

160 ICC lt,0 ' 1С0 15 363

200 164 164 100 . 15 367

Приморская 4!»4

0 ¿36 7 3 2 3.

5 236 36 16 3 26

40 204- 27 6 26

60 226 91 ад и ■ 37

60 166 76 41 9 36

Продолжение таблицы 5

I. ! г ! 3 ! 4 ! 5 ! б

100 Ü04 * JÍ2 55 . 8 61

120 154 154 100 б 130

160 154 154 100 . .13 275

100 &4 84 100 . 14 321

2С0 • 100 100 100 12 349

Растения имели угнетенны» вид, особенно на высоких дозах позднее созревали,' поэтоИ причине процент ошибки при проведем^

иии отборов e Mg. особенно на скороспелость может оказаться

очень большим.

В главе 4 - "Облучение вегетирушеК сои с ноль» получения мутаиий" показано влияние гаммшзлучения в 4азу начала цветения на дальнейший рост и развитие материнских растении. Показано, что при обдучеиида, вегетирушЛИ сои продуктивность растении снижалась уже при 70 iy за счет у из ныне кия числа бобов на растении и семян в них, при этом продуктивность (¿верной 5 снижалась сильнее чем у Приморской 1|94 1рис.£).

Семена, собранные с облученных растений, по хере увеличения дозы становились мельче, полевая всхожесть их по сравнении о контролем снижалась у йвервой 5 на'20-ЭСЙ, у Приморской

- на 112, уменьшалась выживаемость всходов, возрастала доля стерильных растения, а число продуктивных снижалось, причем у . (Ьверной 5 сильнее чем у Приморской 494 ■ (рис. 10а}, Продуктивность этих растений закономерно падала: у первого сорта на 35, у второго - на 4й£,

При повышенной мощности излучения повреждаno.ee действие радиации было выражено слабее СрисЛОб), - .

У, M «tfiiffttpM^

Awf A

МММЛТ^ «Л) fAt+t * .

------

. Pise, ¿T, лч

мл. X {ем ^ e t

Ûfl» í/ rf-fmj г-tT ^J», ¡

^»ArtU/ Яр с^Олт«^''F//»,

MAyvf«wA> /WVÍ. , * S"i

Ал ^ • «/à ftt/йe^ít»

-» t/jJWI^iW* > /фА V у,

<ií¿

Спектр изменении и парувениК в М^ при облучении семян и растений во многом совпала/ . однако встречаемость их при облучении растений была ниже, возможно иэ-оа большего процента гибели и меньшей выборки. .

В главе 5— "Влияние разных доз и способов облучения на нутационный процесс в проведено сравнение доз и спососбов облучения по выходу мутантов в Установлено, что максимальным выход чутаиий был получек в диапазоне доз от 40 до 100 Гр при облучении семян и от 10 до 20 - при облучении растений (табл!б)., хотя'во втором .случае выход мутантов был нише.

Сорт Северная 5 по. ну та бил ьности превосходил Приморски 494 при облучении семян и растение.

Таблица б

Частота и спектр мутаций в % у разных сортов сои при облучении семян н вегетирувошх растении, 1*84 год.

¡Растений [Типов цута-»Ра сте ни rf! Ра сте н кЯ! Типов му^Расте-

Р !в Нр, 1ции, je мутаии4в !танин, !нш! с му

j с шт. ! пт. ¡ями ! 'шт. !■ ит. ¡тациямн

i ! ]~штГТ"Х~! ) ГштГГТ"

Облучение семян

0 1215: г 6 0,5 • 1948 . I г 0,1

5 1837 5 27 1.5 1887 г 19 1.0

40 ■ 1603 7 67 1,2 953 i 14 1.5

80 372 7 '30 12,4 364 5 15 3,9

100 , ' IÓ6 6 20. 12,0 Хб г 12 3,í>

120 . 32 , I 5 15,6 39 i 2 М

160 12 , I I м 23 0 0 0

160 5 0 0 0 12 i 1 8,3

200 ' 29 . 'I ' X .3,4 10 • 0 0 0

Облучение растений-

0 444 ' 0 0 0 Ш 0 0 0

10 420 ■ 4 10 2.4 1134 3 3 0,3

15 230 5 9 3,9 825 3 7 1.0

20 61 3 5 6,3 4&6 г 5 1.0

4. UftA++m^M^Me^i

S joíi/w^c*^ Äg^ g?/»**/ - ' iAt^Uia41 AÇ^

Сне дует отметить, что в силу больших сложностей выделения му-.тактов из цутантной популяции, мутационный процесс отражен нам* лишь частично. '

Все показатели радиочувствительности в диапазоне от О до 160 Гр-коррелировали'с дозой ойиучения. Наиболее тесная корреляция отмечалась нами между дозой,и процентом измененных растении в Mj (í ^Ó.S1»), дозой и коэадициентон размножения С51 =-0,62), дозой и.лабораторной всхожесть» ^ "-0,62), дозой и семенной продуктивностью *-0,52:).

Тесная корреляция' между.: кор^ициентом размножения и выходом мутантов в Mg *0,71)., проценте»« измененных растений в Mj' и ti¿ (2 "0,79), указывает на возможность применения &тих критериев радиочувствительности;для оценки эффективности мутагена и его доз, тем,более, что анафазнаи метод. (2 -0,67},исполъзуемын о - этой'иельо, применительно к сое очень трудоемок из-за мелких хромосом,и,больного их. числа. ' \ ■

В результате облучения семян и растений, отборов, проведен-'иых в разные годы, создана коллекция мутантов, которые различается по* скороспелости, продуктивности, содержание белка в семенах,-типу, роста; высоте, уорме куста и характеру ветвления, vop-т и о. pac.se листьев , .семян, опушения,

: Проведенные исследования' доказали- возможность получения дорм, превосходящих по скороспелости.и продуктивности родительсхие сор-,'та».Характеристика некоторых-из-них представлена в таблице 7.

Все ;сни. за исключением линии К 52. имели более короткий, чем родительские сорта/ вегетационный период. i

• Скороспелые мутанты Шведской 856 были низкорослыми, имели растрескивавшиеся.бобы, желтые, с черным рубчиком, семена и отличались от него более -коротким вегетационным периодом и пониженной продуктивностью, В отличив от исходного сорта они"^мели боковых

ветвей.

- * ' . * Таблица 7

Характеристика мутантных цлрмсои в сравнении1 с' исходном сортом/ полевой о лит, -ISC8 гол.

Исходный ¡ас за, Гр;Вегетащ£акт. *t Л ¡Высота i Содержа-! tóa cea '

сорт,му-i-¡период,¡ ¡Высота(прикреп^ние бел-¡семян,

тант. Мощность} дн. i - ол ; см.- ¡нижнего;.ка, ¡ г/иг-, рма ! r^j/миН, ! i и ! Íбоба,см! ■ %■ !:

Шведская 0 ПЗ 2123: 55 ■ 8 '36,5 231,

856 0 • * ' "

М 17 20 -0,4 IÓ6 ' IS7Í ' 44- ■ ' . 0 : : 34;0 ■184'

М 10 20 ■ 0,4 ' 101 ,1821. 38 ■ ■ -■* п.;. . 35,2 ' 175

,М 52 30 0,4 125 ■■■ : 2173 76 ■ •10 34,6 301 '

Северная Oto П8 Г 2164; 75 12 39,3 220

М 140 80 T7ÎT Юб ; '.. 1592 * 58 - • 15 - 36,4 201

М 24 40 1-0, • . ICO'-'. Í8II, 44 ; ■ 9 . ' 38,8 188

И 31х) 10 1,0 101 1821 " 60-; 18 : ' 40,2 186:

М 22 100 0,4 ■ 91 . 1731 28 - ; в- ■ 21,0 50

НСР , 05 , < - . "V " : ¡i't; 12,6

$орма получена при облучении-растений Линия Н 52 отличалась: более продолжительны« периодом вегета-.'

ции, высоким Cao 85см); стейдем,. имела.иерастрескивашиеся 6o6w-и более мелкие, чем у ¡¿ведской.856,семена. В 1S88 г. урожайность ее составила 30,3 и/га; ей присвоен номер каталога ВИР K-95I5, Интересными .для Нечерноземной, зонь; являются Формы М 140 и

КЭ1. Они холодостойки,. имеот коротки*-вегетационный период, но при отом несильно снижает- продуктивность. Уступая исходному сорту по урожайности в варианте без инокуляции,' линия Ы 31 оказалась более продуктивной при обработке семян риз оторви ном (.табл. 9), то есть оптимальное сочетание микро- и макр о симбионтов позволяет под. нее: испол ьзовать возможности бобового растения/ /'.'",..' Таблица в

Урожайность и белковая продуктивность цутантных линий . сои в сравнении с исходным сортом при снмбиотро^ом и .' ' автотро^ном типах питания азотом/ вегетационный опвт, - ■ - 7 . 1968 год '.

0)рГ.линия ^рн, гДЦ аде ржание^ бэлка, |&ор оща,г/со-' ' * !'.....о/шгП- йн~ ! о/ии ! йн 1 .' 6/ин : йн

СЬверная 5 М 24' М 31. .

6.4

V. 6

НСР 05 средн.часта.

инокуляции линий-

8,3 35,4 ■ 7,8 35,0 10,8 35,2

. З.Ог/сосуд

1,7г/сосуд ¿ ,Ог/сосуд

39,3 38,9 40,1

2,55

2,29

2,81 2,61 2.25 3,53

0.41 г/сосуд 0,29

г/сосуд

■ Интересна 9 точки зрения возможностей мутагенеза линия И 22. ' Это низкорослая (,25-ЭОсм) неве твяиг&я форма детвриинантного типа, низкопродуктивная, низкобелковая Oto 21%), нф очень, коротким ве-- ге таи ионным периодом (91 день при сумме активных температур 17Л°С;.

• Впелом наиболее, скороспелые из сортов (.Северная 5 и Шве л о- < кая 856) оказались перспективными ^ плане 'получения ультраскороо-пельх мутантов,-В этой связи выбор .сортов для облучения также важен,- как.и подбор родительских пар.

/ -ВЫВОДЫ.

.Г.РадиационныЯ .цута^неэ может быть: успеино применен при соз-

Дании исходных ^орм а селекши сортов сои северного *типа.

2.0слученте семян снихалолабораторнув и посеву в всхожесть,;

увеличивало доле стерильных растений,. сни*лло,число гаетксв на 1

растении, завязкваемость- (Зобов, число семян и их массу, Растения,

, st!pocc::e из облученных семян, отставали в росте и*раэвитии toco^ бенно в начальное |,азы)(1 период вегетаиии у них удлинялся,

З.Хози до' 40 Гр не охазывали cytecTBeHHoro влияния на рост, развитие и продуктивность растений.'. Лозы 40-120 выэавали снижение всех показателей,, дозы более 120 Гр-оказывали сильное угнетавшее ле^ствке, при этоцлипьёдиничнье растения сохраняли ииз-не отособность,, продуктивность их Сила минимальной; .

В результате нарушений в хромосомномаппарате, а также физического разрушения. клеточнак\структур; болыиая часть растения в М^ оказалась измененной.' На*высоких дозах ЦбО Г)р и более) каждое растение имвдо З-5 типов;нарушений.

5.Дэза 200 Гр вопреки-имевшимся 'в литературе данним не привод ил а к полной гибели растений.,Величины леталышх доз в значительной мере зависели от. качества^семян,. сорта^ условия вьракиаа-ния, мощности иэлучения-и находились■ диапазоне доз от 2U) до 4С0 1Ъ. ' ' ' ' - . . 1 " •' \ ;

Отрицательное действие ридват: «усугублял ось неблагоприятными условиями выращивания; проявлялось сил шее у; семян низкого качества. ' ■ - . '■'.■*■ : - .'*'"'■

6. Облучение вегетируглеГ.' со и в фазу качала цветения дозами- от 10 до 20 Гр вызывало ингибирование-дальне£л:его ее: роста, снижало-чйсяо се мш и их массу, уменьшал ода сс/ ГОООсекян. Лоза 40,ty, вызывала полную стерипьность/растений;:-*' .; " '■ - '•

Более юлкие семена с бйлученных растений имели пониженнув ' всхо&есть в выросшие из нихрастенюг характеризовались пониже нной продуктивность о. ' ''."."

; " -го - ' "

7, Увеличение »олностк излучения и. адедоватеяшо, уменььет-.е экспозиции при облучении и семян , и растений снижало повреждавшее действие радиаии».

б.ПоследеЛствие радиации в Н^ проявилось в снияении полевой , всхожести и выживаемости растении и было выражено тем сильнее, чем выше была доза облучения, чем хуке складывались условия для прорастания семян и развития растений в

Э.лапоодшпЛ выход ^таинй был получен в диапазоне доз 40100 Гр при облучении семян и 10-20 Тр при оолучеаии растений, при этом число и «пе:.тр ц/таиий уволичившюя по мере увеличения дезы.

Облучение семян с точки зрения получения мутантов оказалось более объективным, чем о ел учение растения.

10^0-мутанионнои процессе в о определенной достоверно с ты> можно судить по мзмедени» доли аберрантных клеток в коровий проростков (2 Ч/,е7), проценту измененных растении в -0,75) и изменение коэффициента размножения Ч),71).

11*%тантная линия Н 31, уступая исходному сорту по урожайности без инокуляции, оказалась более продуктивной при обработке се-шн ризоторфином. :

Рекомендации для селекционной практики. Г.Для создания сортов северного о к о типа могут бить использованы полученная нами мутянтная £орма Н 52 0' каталога В1Р-9515), со.

четаюьак скороспелость с повышенной продуктивностья и линии Н 17,. М 10, Н 140, К 24, К 31, с суммой активных температур не более • 2000?С, устойчиво вьзреваьние на широте Москвы.

2.При.создании исходных форм для селекции сои облучение воэду-

шно-сухихч сеыяи^прсводнгь дозами.от 20 до 100 Гр, а вегепфуоьих'

растений от'Ю до 20 Гр. ' ■ ,

'3.Отбор скороспелых £орм'целесообразно проводить в И}, по скол

ку в ^ растения испытывает последействие радиации,, имеют угнетен

' ' ■ \ ' ■* -г/- "

яый вид и затягивают вегетацию.', ■".*•',

По материалам диссергакии опубликована следу вайе работы: , " ' *

1. По си панов Г. С., Мухин В. П., Кош кцн Б.' И., Кобозева Т. П. Опреде-' -ление режима облучения вегетиру «ней 'сои снедью его использования ■ в селекиионном проиесс^ Известия ТСХА.-1962.-Вып.5,-С. 5Э-64."

2. Мухин В.П. .Посыпанов ■ Г.С. .Кошкин Е.И. ,Кобозева Т.П. 'Получения -, радиомутантов сои для селекииоиноно процесса-И, :ВНТИЦ,1969,-22

с. . \ , " ■ '•' ■ • > ;" -

3. Кобозева Т.П. .Посыпанов Г.& ;1Уреева'М.П. .Цухин В.П.Радиаии- " онний мутагеноз в. создании скороспелых форм сои ^©лекция: к семе- " новодс?во.-19е8.-Н.-С .31-32 • ? •

Нобоэева Т. П., По сы панов? Г, С.:,Буханова Л;А.',%хин В.П.. 'Репро-.! дукционный процесс у - оои при гамма-облучении вегет дующих расте- : НИИ" //Известия ТШ.-19е&^Вып.^й56-57.\ . ".'Л'.'

Л-40296 19.04.90 г. Объем 1'/г п. л. Заказ 1154. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44