Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ В КАЧЕСТВЕ МУТАГЕННОГО ФАКТОРА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ В КАЧЕСТВЕ МУТАГЕННОГО ФАКТОРА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ"
На правах рукописи
МАШЕВСКИЙ Андрей Сергеевич
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА РАСТЕНИЙ В КАЧЕСТВЕ МУТАГЕННОГО ФАКТОРА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
Специальность 06.0t.05 - «Селекция и семевоводсгео»
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных ваук
Киров- 2005
Работа выполнена на кафедре растениеводства ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель:
доктор биологических наук, профессор Дуднн Геннадий Петрович
Официальные оппоаеяты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Тихвинский Сергей Федорович
кандидат сельскохозяйственных наук, Щенникова Ирина Николаевна
Ведущая организация:
ГНУ «Удмуртский государственный НИИСХ»
Защита состоится 27 сентября 2005 года в 14 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.022.03 при ФГОУ ВПО «Втекая государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 610017, г. Киров, Октябрьский пр-т, д. 133, ауд. Б-206
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вятской государственной сельскохозяйственной академии.
Автореферат разослан » августа 2005 г.
Ученый секретарь диссертационного оовета, кандидат биолсянческнх наук, доцент
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. Важнейшей задачей в области сельского хозяйства является дальнейшее повышение урожайности, создание более совершенных сортов и гибридов культурных растений, имеющих высокие адаптационные способности. С помощью новых ценных сортов и шбрядов успешно разрешается комплекс самых важных вопросов использования сельскохозяйственных культур (Данилова Т.А., 1993).
Одним из эффективных методов создания селекционного материала является экспериментальный мутагенез. Используя его, удается получать мутанты с новыми полезными признаками и свойствами, не известными ранее, или их новыми комбинациями. Эта мутанты можно непосредственно использовать в хозяйственных целях, однако наибольшую ценность они представляют в дальнейшей селекционной работе (Козаченко М.Р. Маизюк В.Т., КорчшкжнЙ АА, 19«9).
Как правило, в качестве исходных форм берутся районированные сорта, нуждающиеся в улучшении по отдельным признакам или свойствам. Кроме того, для мутационной селекции используют, в основном, самоопыляющиеся растения, у которых мутации можно выделить достаточно легко н с большой достоверностью (Козаченко М.Р. Манзюк В.Т., Корчннский А.А., 1989). В этом плане представляется актуальным изучение регуляторов роста растений в качестве мутагенного фактора в селекции яровой пшеницы сорта Иргива, которая отвечает всем вышеизложенным требованиям.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение мутагенного действия регуляторов роста при создании исходного материала яровой пшеницы. В связи с этим необходимо было решить следующие задачи.
1. Изучить влияние регуляторов роста растений на формирование и развитие растений пшеницы в первом поколении.
2. Выявить в сравнить мутагенную эффективность препаратов тур, хам-дозан н фитогормона—абсцизовая кислота (АЕК).
3. Определить наиболее эффективные концентрации регуляторов роста по выходу морфологических и физиологических мутаций пшеницы.
4. Отобрать селеюшонво-ценные мутанты пшеницы, провести их оценку на продуктивность и другие хозяйственно-полезные признаки.
Научная новизна. Впервые на яровой пшенице Иргииа изучена сравнительная мутагенная эффективность регуляторов роста—тур, кампозан, абсцизовая кислота, доказана возможность получения под их действием наследственных изменений у растений. Выявлена зависимость мутвбильности пшеницы от концентрации химических веществ и способов их использования. Получены мутантные формы растений с хозяйственно-полезными признаками.
Практическая значимость.-Разработаны и предложены способы мутагенной обработки пшеницы регуляторами роста растений, выявлены оптимальные концентрации мутагенов для праушческотдрнменення. Выделены селек-
ционно-ценные мутанты пшеницы с прнзн: ками проду! тивно-
фонд научной литературы
т.
И научной литер*
ста, устойчивости к полеганию. Девятнадцать мутантов пшеницы, обладающих ценными признаками и свойствами переданы в коллекцию ВНИИ растениеводства им. НЖВавилова.
Положении, выносимые на защиту:
• закономерности роста и развития пшеницы в первом поколении после обработки семян и посевов регуляторами роста растений;
- частота и спектр мутационной изменчивости во втором и третьем поколениях в зависимости от концентрации регуляторов роста и способа обработки;
- оценка в характеристика полученных мутантов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях в Вятской (2000, 2002 гг.) Ижевской (2003, 2004 гг.) государственных сельскохозяйственных академиях, на Всероссийской научно-практической конференции в Уральской ГСХА (2001). Основные материалы и положения диссертации опубликованы в б печатных работах.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста и состоит из 6 глав, выводов, предложений для селехцн-онио-семеноводческой практики, списка литературы и приложений. Работа содержит 34 таблицы и 13 рисунков. Список литературы включает 263 источника, та них 19 иностранных авторов.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились па территории учебно-опытного хозяйства «Июльское» Ижевской государственной сельскохозяйственной академии, которое расположенно в Боткинском районе Удмуртской Республики.
Опыты закладывались на среднеокультуренной дерново-слабоподеолнс-той среднесуглиннстой слабосмытой почве. Каждый год, перед закладкой опыта, проводилось фоновое внесение комплексных удобрений. Агрометеорологические условия вегетационных периодов 1999 — 2004 гг. были различными по температурному режиму и влагообеспечепности, в целом за годы исследований проявился основной спектр типичных для Удмуртии погодных условий.
В качестве исходного материала были взяты элитные семена яровой пшеницы Иргнпа. Для изучения действия регуляторов роста растений (тура, кампо-зана и абсцизовой кислоты) па яровой пшенице использовали различные их концентрации и разные способы воздействия - обработка семян и опрыскивание посевов. Схема опыта включала 17 вариантов (табл. 1).
Семена замачивались в растворах препаратов на 12 часов с последующей промывкой в проточной воде. По литературным ветчинкам семена рекомендуется замачивать в растворах химических мутагенов в течение 12-24 часов (Сальникова ТВ., 1973; Козаченко М.Р. Манзюк В.Т., Корчинский АА-, 1989) с последующей промывкой в проточной воде в течение часа (Козаченко М.Р. Манзюк В Т., Корчинский А.А., 1989). В результате посева обработанных семян получево поколение Мс|.
Опрыскивание посевов проводили в начале фазы выхода в трубку. Полученные растения представляли собой поколение Мпо.
Таблица 1
Схема опыта
Способ обработки ' Препарат Концентрация, % Условные обозначения Вариант
Вода (контроль) - С-В(К) 1
1 40 С-Т-40 2
8 Тур 80 С-Т-80 3
и 100 С-Т-100 4
I 5 С-К-5 5
1 Кампозан 10 С-К-10 6
1 со 20 С-К-20 7
Абсцизовая кислота. 0,00001 С-АЕК-0,00001 8
0,000] С-АЕК-0,0001 9
0,001 С-АБК-0,001 10
о Вода (контроль) П-В (К) 11
§ е Тур 40 П-Т-40 12
1 § 100 П-Т-100 13
8 8 2 2 Кампозан 5 П-К-5 14
! 20 П-К-20 15
О Абсцизовая 0,00001 П-АБК-0,00001 16
кислота 0,001 П-АБК-0,001 17
В первом поколении (М|) определяли чувствительность пшеницы к применяемым регуляторам роста. Для этого учитывали полевую всхожесть семян, выживаемость растений, изменчивость количественных признаков: кустистость, длину стебля и колоса, число колосков в главном колосе, озервенность и массу зерна с него.
Во втором поколении во время вегетации проводились наблюдения за фенотидическнмп изменениями растений. Здесь отмечались растения, которые отличались по различным признакам от исходного сорта (форма куста, кустистость, длина стебля, длина колоса, плотность колоса, сроки наступления основных фенологических фаз и т.д.). Также выделялись семьи с хлорофпильными мутациями, которые служили генетическим тестом для оценки эффективности мутагенного воздействия.
В третьем поколении проверялось наследование измененных признаков, выявленных в ОД. Процент семей сохранивших признак в Мэ„ определяли по числу семей с мутациями к числу семей с измененными признаками в Мз. Частота мутаций в третьем поколении определялась по числу семей с муташными
признаками к количеству семей, изучаемых в Мз (Володин В.Г., Колосенцева Н.В., Лнсовская З.И., 1989).
Селекционно-ценные муташные формы пшеницы высевались по методике контрольного питомника для опенки их урожайности (Гуляев Г.В., Гужов ЮЛ., 1987; Гужов ЮЛ., Фукс А., Валичек П., 1991, 1999). В зерне мутантов определяли содержание белка методом мокрого озеленяя в среднем образце с семьи с последующим фотокалориметрическим окончанием по ГОСТ 10846-74. У мутантов изучали устойчивость к полеганию (Коновалов Ю.Б. Березкин A.IL, Долгодворова JIJL и др., 1987).
В Мз, Mt и контрольном питомнике проводили фенологические наблюдения, определяли основные элементы продуктивности, сравнивали измененные формы пшеницы с исходным сортом, определяли массу 1000 зерен (ГОСТ 10842-89).
Определение формулы глиадинов мутантов шпеющы проводили методом электрофореза (A.A. Поморцев, А.М. Кудрявцев, В.П. Упелыгаек, 2004).
Биометрические исследования количественных признаков опытных данных обрабатывали статистически по Доспехову Б А. (1985). Оценку показателей качественной изменчивости проводили по Вольфу В.Г, (1966). Математическую обработку оиытпых данных проводили с использованием ПЭВМ (па базе Intel pentitun) в прикладных программ Excel, Karat, Regres, Straz.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Обработка семян
Влияние регуляторов роста растений на развитие пшеницы первого поколения (Mci). Изучаемые факторы оказали различное влияние на полевую всхожесть семян, развитие растений н их выживаемость в первом поколении.
Обработка семян растворами препаратов тур и кампозан оказала отрицательное влияние на количество всходов, снизив этот показатель. Причем препарат кампозан с увеличением концентрации повышал свое негативное действие: количество всходов снизилось с 9,5 до 6,5 штУм2 (контроль 104 пгг./м2), а тур -уменьшал: количество всходов увеличилось с 94,5 до 97,5 штУм2. Обработка фитогормоном абспизовая кислота не оказала достоверного влияния на количество всходов.
Уменьшение всхожести пшепнцы соответственно отразилось и на уменьшении густоты стояния растений к уборке. Снижение выживаемости по сравнению с контрольным вариантом на 7,9 % произошло при использовании 20 % раствора препарата кампозан (контроль 96,4 %).
В вариантах с использованием фитогормона АБК выживаемость растений выше контроля на 2,6...3,4 %, при этом отмечена тенденция — с увеличением концентрации от 0,00001 до 0,001 %, процент выживаемости снижается.
Продолжительность межфазных периодов развитая пшеницы под действием регуляторов роста растений изменялась. Можно отметать общую тенденцию к увеличению времени прохождение растениями фаз развития под воздей-
ствием всех синтетических регуляторов роста (чур, кампозая) на 1 ...7 дней и неизменность при обработке фитогормоном АБК (в течение всей вегетации растения пшеницы, обработанные АБК, вступали в основные фазы развития одновременно с контрольными).
Наибольшее действие ретарданты тур и кампозан оказывают на напольных этапах развития растений, а к заключительным этапам онтогенеза разница в наступлении фаз развитая сглаживается. Только под действием препарата кампозан произошло увеличение периода вегетации на 2...S дней. При этом наблюдается закономерность: с увеличением концентрации препарата увеличивается продолжительность межфазных периодов. Такие фазы развития, как всходы, кущение, выход в трубку, наступали на 4.. .7 дней позднее контроля.
Рассматриваемые факторы вызвали изменения в структуре элементов продуктивности растений пшеницы в Мс]. Являясь ретардантами, все синтетические регуляторы роста вызвали уменьшение длинны стебля на 8,9...34,9 %. Минимальная длина стебля отмечена в вариантах с использованием препарата кампозан - от 33,0 до 43,2 см (контроль 50,7 см).
Под действием изучаемых факторов длина колоса существетю уменьшилась в следующих вариантах: тур 40 и 80 %, кампозан 10 н 20 % соответственно на 1,1; 0,7; 1А 2,0 см (контроль 9,3 см).
Ф иго гормон АБК повлиял па кустистость пшеницы. При использовании его с концентрацией 0,001 % непродуктивная кустистость уменьшилась на 0,2, а при концентрации 0,0001 %-увеличилась яа 0,2 (контроль 0,4).
Под действием всех регуляторов роста уменьшилось количество колосков в колосе: в вариантах с использованием 40 и 80 % концентраций препарата тур — на 1,8 и 1,5 шт. относительно контроля (16,6 шт.); всех концентраций кампо-зана — на 3,0,..6,1 шт.; абсцизовоИ кислоты концентрации 0,00001 в 0,001 % — на 1,3 и 2,2 пгг.
Предпосевная обработка семян сказалась и на изменении массы зерна с колоса. В варианте с 20 % раствором кампозана масса зерна уменьшилась на 0,26 г по сравнению с контролем, в варианте с использованием 0,0001 % концентрации АБК - увеличилась на 0,1 г (контроль 0,99 г).
Эффективность влияния мутагенов определяли по чувствительности к ним шпеницы, используя суммарный показатель депрессии (D, %) - стимуляции (St, %) (Володин ВТ., Лнсовская З.И., 1979). Для получения коэффициента St (D), % суммировали относительное действие изучаемых факторов па всхожесть семян, длину стебля и колоса, количество колосков в колосе, озернен-ность колоска и массу зерна с колоса (рис. 1).
Обработка семян синтетическими регуляторами роста оказала депрессивное действие на растения. При этом с увеличением концентрации препарат тур уменьшал свое негативное действие (D - 18,9...3,7 %), в отличие от кампозана, который его увеличивал (D = 22,4...39,0 %). Из синтетических регуляторов роста наибольшим депрессивным действием обладал препарат кампозан.
C-AEK-OjOGE C-AEK-0,0001 3 C-AKK-0,00001
С
С
C-R-1U C-K-5
С-Ш
I <:-т-во
-so d,%
-40
-30
-20
-10
0
10 St.%
Рис. 1. Чувствительность пшеницы Mci к мутагенным факторам
Фнтогормон АБК в максимальной концетрации проявил депрессивное действие (D - 2,2 %), а в низкой и среднее - стимулирующее (St0,3.-2,3 %). Максимальный стимулирующий эффект отмечен в варианте с использованием средней концентрации АБК - 2,3 %.
Оценивая суммарное влияние регуляторов роста, можно сделать вывод, что синтетические препараты тур и кампозан оказывают депрессивное действие на развитие растений, а фнтогормон АБК в минимальной н средней концентрации — стимулирующее.
Изменчивость пшеницы в» втором поколении (Mcj). Обработка семян пшеницы регуляторами роста растений привела к образованию хлорофилльных мутаций, частота которых изменялась от 033 % (С-Т-80) до 6,67 % (С-К-5). Максимальная частота мутаций выявлена в вариантах с использованием препарата кампозан (5 н 20 % концентрации) - 6,67 и 4,35 % соответственно.
В спектре хлорофилльных изменений отмечены мутации типа: albina, lutea, violacea, viridocostata, viridomargiiiata, xanthomargüiata.
Самый широкий спектр хлорофилльных мутаций был получен в вариантах при обработке растений 5 % раствором препарата кампозан - 3 типа (lutea, viridocostata, xanthomarginata), и фитогормоиом АБК в концентрации 0,001 и 0,0001 % - по 2 топа (violacea, viridomargmata и albina, xanthomarginata соответственно). С большей частотой встречались такие типы мутаций, как viridomargiaata н xanthomarginata — 3 и 2 пгг. соответственно. Изменение концентрации регуляторов роста не влияло на частоту хлорофилльных мутаций н широту спектра.
Кроме хлорофилльных изменений, во втором поколении были выделены семьи с резкими отличиями от исходного сорта по морфологическим н физиологическим признакам (табл. 2).
Таблица2
Частота морфофгаиологичесюах изменений пшеницы в Мс$
Варианты Проанализировано семей, шт. Число семей с изменениями
пгг. 0>±эрх%
ОВ (К) 401 3 0,75 ±0.43
С-Т-40 269 8 2,97 ± 1,04*
С-Т-80 301 7 2,33 ±0.87
С-Т-100 359 9 2,51 ±0,83
С-К-5 45 6 13.30 ±5.07*
С-К-10 40 5 12,50 ± 5,23*
С-К-20 23 5 21,70 ±8,60*
С-АЕК-0,00001 418 11 2,63 ± 0,78*
С-АБК-0,0001 391 8 2,05 ± 0,72
С-АБК-0,001 393 8 2.04 ± 0,71
Примечание: * - Уровень вероятности Р > 0,95
Достоверное увеличение частоты изменений произошло во всех вариантах при использовании минимальных концентраций регуляторов роста: пол действием тура - на 2,22 %; кампозана - на 12,6 %; АБК - на 1,88 %. Максимальный процент измененных форм растений выявлен в вариантах с использованием кампозана, соответственно увеличению концентрации 13,3; 12,5; 21,7 % (контроль 0,75 %), минимальный - при использовании абсцизовой кислоты с концентрацией 0,001 % - 2,04 %.
Для практической селекции наиболее важен спектр индуцированной изменчивости. Обработка семян туром вызвала появление растений пшеницы, отличных от исходной формы, по высоте, с повышенной продуктивной кустистостью, разными сроками созревания, коротким флаговым листом, рыхлым н булавовидным колосом, пониженным восковым валетом. Наиболее широкий спекгр изменчивости (5 типов) отмечен при использовании данного препарата с концентрациями 40 в 100 %. Спекгр изменчивости при использовании )фелара-та кампозан был уже (по 3 типа): отсутствовали растения с булавовидным холо-соы, повышенной кустистостью и коротким флаговым листом, пониженным восковым налетом. Были выделены: карликовое и среднерослые растения, 9 раннеспелых и 2 позднеспелые семьи, одна семья с рыхлым колосом.
В вариантах с применением абсцизовой кислоты типы и спектр новообразований были схожи с вариантами, в которых использовали синтетические регуляторы роста. Кроме того, была выделена форма с полуосткстам колосом. Количество типов новообразований от этого регулятора роста было от 4 до 5.
Мутационная и модификацнонная изменчивость пшеницы в третьем поколении (Мсл). В третьем поколении частота и количество типов хлоро-филльных мутантов, по сравнению со вторым поколением, снизились. Максимальное наследование (100 %) отмечено в вариантах, где использовался 80 %
тур и 20 % кампозан. Из всех выявленных мутаций наследовался только тип -virídomargmata.
В этом поколении были выделены два новых типа хлорофиллышх мутаций: в варианте с использованием 100 % тура — viridomaculata и ) 0 % кампозаяа - viridostriata.
Доля наследования ыорфофизиологических изменений в Mcj варьировала от 50 до 100 %. Полностью наследовались такие изменения, как повышенная продуктивная кустистость, ослабленный восковой налет колоса и полуостистая его форма. Высокий процент наследования отмечен также по таким изменениям, как среднерослость (83,3 %), полукарликовосгь (80,0 %), позднее (70,0 %) н раннее (69,7 %) созревание.
Обработка посевов
Влиянне регуляторов роста растений па развитие пшеницы в нулевом поколении Мпо- Опрыскивание растений пшеницы препаратом кампозан 5 и 20 % хонцептрации (как и замачивание семян) привело к запаздыванию наступления фенологических фаз на 1...2 дня.
Действие изучаемых препаратов проявилось на элементах структуры продуктивности. Обработка посевов пшеницы растворами препарата тур (40 и 100 %) достоверно снизила длину стебля на 15,0.„ 17,0 см, растворами хампо-зана (5 и 20 %) - уменьшила длину стебля соответственно на 10,4 и 15,2 см (контроль 46,1 см) и увеличила кустистость: продуктивную - па 03 и 0,4 (контроль 1,4), непродуктивную — на 0,8 и 1,6 соответственно (контроль 0,2).
Опрыскивание посевов 0,001 и 0,00001 % растворами абсцизовой кислоты привело к увеличению длины колоса на 0,7 см в обоих вариантах (контроль 8,3 см), продуктивной кустистости на 0,2 г варианте с использованием минимальной концентрации АЕК (котроль 1,4).
При опрыскивании посевов синтетическими регуляторами роста, только препарат кампозан с концентрацией 20 % существенно отрицательно повлиял на развитие колоса: снизил озерненность колоска на 0,9 шт. (контроль 2,0 шт.) и, как следствие, уменьшил количество зерен в колосе и массу зерна с него. Абсцвзовая кислота, в отличие от синтетических регуляторов роста оказала стимулирующее действие, увеличив озерненность колоска на ОД шт. (контроль 2,0 шт.) и повысив массу зерна с колоса на 0,17 и 0,16 г соответственно концентрации 0,00001 и 0,001 % (контроль 0,84 г).
Используемые регуляторы роста повлияли на степень изменчивости количественных признаков растений. Наиболее значительное повышение коэффициента вариации отмечено в варианте с использованием кампозана с концентрацией 20 % по таким признакам, как масса зерна с колоса — 85,3 % (контроль 39,0 %), озерненность колоска — 74,9 % (контроль 21,7 %). Максимальное снижение коэффициента вариации отмечено в варианте с использованием АБК с минимальной концентрацией — 0,0001 % по такому показателю, как масса зерна с колоса — на 10,7 % (контроль 39,0 %).
Влияние регуляторов роста па развитие растений пшеницы первого поколении (Мт). Обработка посевов регуляторами роста (туром, кампозаном и АБК) не оказала в последействии существенного влияния на полевую всхожесть семян пшеницы. Наблюдаются лишь тенденция снижения полевой всхожести (относительно контроля) в вариантах с препаратом тур на 3,8...7,7 %, максимальных концентраций кампозааа и АБК соответственно на 3,3 и 2,8 %. Небольшой стимулирующий эффект - повышение полевой всхожести семян шпеншщ в Мп1 отечен в вариантах 5 % кампозан и 0,00001 % АБК соответственно на 2,2 н 3,2 %.
При изучении растений пшеницы первого поколения наблюдали последействие регуляторов роста на элементах структуры продуктивности. Действие 20 % кампозана проявилось в достоверном увеличении длины колоса на 0,7 См (контроль 10,0 см) н продуктивной кустистости на 0,6 (контроль 1,9). Тур (40 %) и кампозан (5 %) увеличили непродуктивную кустистость на 0,43 и 0,55 соответственно, а кампозан с концентрацией 20 % - на 0,75 (контроль 0,23). Последействие использования минимальной концентрации АБК (0,00001 %) выразилось в увеличении длины стебля на 2,9 см (контроль 67,0 см) н колоса на 0,5 см (контроль 10,0 см).
Все регуляторы роста растений во всех концентрациях вызвали увеличение количества колосков в колосе. Максимальное их количество отмечено в варианте с применением АБК в концентрации 0,00001 % — 14,5 шт. (контроль 13,2 шт.). Несмотря иа увеличение в изучаемых вариантах количества колосков в колосе, достоверного повышения массы зерна с колоса не отмечено, так как озерненность колоска н крупность зерна существенно не изменились.
Обработка посевов синтетическими регуляторами роста оказала в первом мутационном поколении депрессивное действие на растения (рис. 2).
р-АБК-о,ооТ П-АБК-0,00001
П-К-20
П-К-5
Ц-Т-100
Г" П-Т-40
I-1-1-1-1-1-1 — 1-1-1"------1
-50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 Рис. 2. Чувствительность пшеницы к мутагенным факторам в Мп1
Выявлено, что с увеличением концентрации препарат тур уменьшал свое негативное действие (0=27,3..,6,1 %), в отличие от кампозана, который его увеличивал (D*"36,4,.,,48,9 %), Из синтетических регуляторов роста наибольшим депрессивным действием обладал препарат кампозан с концентрацией 20 %. Фитогормон АЕК в максимальной концентрации проявил депрессивное действие (D = 9,4 %), а в низкой - стимулирующее (St = 2,3 %).
Оценивая суммарное влияние регуляторов роста, можно сделать вывод, что синтетические препараты - тур и кампозан оказывают депрессивное действие на развитие растений, а фитогормон — АБК в минимальной концентрации стимулирующее.
Изменчивость пшеницы во втором поколении (Mni). Обработка посевов пшеницы исследуемыми регуляторами роста растений привела к образованию в Мщ хлорофилльных мутаций. Из двух применяемых синтетических регуляторов роста хлорофиллыш е мутации нцдуцировал только препарат тур. Число мутаций составило соответственно увеличению концентрации 1 и 2 пгт. (0,29 а 0,63 %). При использовании АБК хлорофалльные мутации обнаружены в обоих вариантах и их частота соответственно увеличению концентрации составила 0,57 и 0,33 %.
Хлорофилльные мутации типа albina (3 шт.) были выявлены в вариантах, где использовался препарат тур 40 и 100 % концентрации и АБК с концентрацией 0,001 %. Хлорофвлльная мутация viridocostata была отмечена в варианте с использованием максимальной концентрации тура (100 %), и 2 семьи с мутацией xanthomarginata - в варианте с 0,00001 % АБК.
Так же, как и при обработке семян, регуляторы роста при обработке посевов пшеницы вызвали появление морфофизиояогических изменений (табл. 3).
Таблица 3
Морфофизиологическая изменчивость ярового пшеницы в Мп2
Варианты Число семей Частота изменений (p±Sp),%
изучаемых с изменениями
п-воо 360 4 1,1Ш,55
П-Т-40 348 5 1,44 ±0,64
П-Т-100 319 7 2,19±0,82
П-К-5 332 7 2,11 ±0,79
П-К-20 303 8 2,64 ±0,92*
П-АБК-0,00001 351 S 2,28±0,80
П-АБК-0,001 323 7 2,17±0,81
Примечание: * - Уровень вероятности Р > 0,95
Частота появления измененных растений варьировала от 1,44 до 2,64 % (контроль —1,11) и зависела от вида мутагена и его концентрации. Наибольшая частота отмечена при опрыскивании посевов препаратом кампозан 20 % концентрации— 2,64 %.
По всем вариантам с использованием синтетических регуляторов роста
п
наблюдалась тенденция зависимости количества измененных растений от дозы препарата — при увеличении его концентрации, увеличивалась и частота изменений. При использовании абсцизовой кислоты наблюдалась обратная зависимость.
Мутационная ц модификационнав изменчивость пшеницы в третьем поколении (Мд>). Из всех выявленных во втором поколении хлорофилльных мутаций наследовался только один тип — xanthomarginaia в варианте с использованием абсцизовой кислоты с концентрацией 0,00001 %. Спектр хлорофилльных мутаций ло сравнению с Мпз уменьшился с 3 до 2 типов - albina (выявлена вновь) в варианте с использованием препарата тур с концентрацией 100 % и xanthomargínata. Частота хлорофилльных мутаций в третьем поколении составила в варианте П-Т-100 -Ю.31 %, П-АБК-0,00001- 0,28 %.
Наибольший процент наследственности наблюдался по таким типам морфофизиояогических изменений, как: лолукарлнковость растений (100 %), пониженная устойчивость к полеганию (100 %), булавовидная форма колоса и малая его длина (100 %), ослабленный восковой налет (100 %), раннее созревание (75,0 %), среднерослость (66,7) полуостистость колоса (60,0 %),
В поколении Мпз не наследовалась развалистая форма куста. Вероятно, произошедшие в Мп2 изменения носили моднфнкационный характер н связаны с реакцией генотипа на внешние условия, в которых произрастали растения.
Сравнительная мутабильность пшеницы при обработке семян и посевов регуляторами роста.
Исследуемые регуляторы роста растений обладали различным мутагенным эффектом по отношению к яровой пшенице, который зависел не только от вида препарата, его концентрации, во и от способа обработки (табл. 4).
Бблыпая частота мутаций выявлена в вариантах с обработкой семян регуляторами роста растений - 1,53... 17,39 %. В вариантах с опрыскиванием растений пшеницы частота мутаций была меньше и варьировала от 1,15 до 1,88 %.
№ всех изучаемых регуляторов роста растений наибольшую частоту мутаций индуцировал препарат кампозан (20 % раствор) при обработке им семян — 17,39 %, наименьшую - препарат тур (40 % раствор) при обработке посевов — 1,15 %.
При обработке семян препаратом тур и фитогормопом абсцизовая кислота наивысший выход мутаций выявлен в вариантах с использованием их минимальных концентраций (40 и 0,00001 %) - 2,60 п 1,91 % соответственно, а в вариантах с кампозаноы - максимальной (20 %) -17,39 %,
При опрыскивании посевов синтетическими регуляторами роста наибольший выход мутаций отмечен при использовании макисмаггышх концентраций тура (100 %) и кампозава (20 %) - 1,88 и 1,65 % соответственно, а при опрыскивании фитогормоном минимальной концентрации (0,00001 %) — 1,71 %.
Спекгр мутаций, полученных у яровой пшеницы, был различным я зависел от вида регуляторов роста растений и способа их применения.
Таблица 4
Сравнительная эффективность способов мутагенной обработки пшеницы регуляторами роста растений
Варианты Обработка семян Обработка посевов
Число семей, шт. Частота мутаций (р ± Бр), % Число семей, шт. Частота мутаций (р ± 5р), %
изучаемых в М» с мутациями вМэ изучаемых вМ* с мутациями вМ>
в 00 401 0 0,00 ±0.00 360 0 0,00 ±0,00
Т-40 269 7 2,60 ±0.97* 348 4 1,15 ±0,57*
Т-80 301 5 1,66 ±0.74* - - -
Т-100 359 7 1,95 ±0,73* 319 6 1,88 ±0,76*
К-5 45 6 13,33 ± 5,07* 332 4 1,20 ±0,60*
К-10 40 5 12,50 ±5.23* - -
К-20 23 4 17,39 ± 7,90* 303 5 1,65 ±0,73*
АБК-0,00001 418 8 1,91 ±0.67* 351 6 1,71 ±0,69*
АБК-0,0001 391 6 1,53 ±0.62* - - -
АБК-0,001 393 7 1,78 ±0,67* 323 4 • 1,24 ±0,62*
Примечание: * - уровень вероятности Р > 0,95
При обработке семян в спектре присутствуют пять классов мутаций (мутации количественных признаков, морфологические мутации, скороспелость, позднеспелость, хлорофилльные мутации) в примерно равном соотношении по всем препаратам, а в вариантах с опрыскиванием посевов отсутствуют такие классы как позднеспелость (варианты с использованием препарата тур), хлорофилльные мутации (кампозан), скороспелость (абсцизовая кислота).
При обработке семян регуляторами роста растений индуцировались в большей степени раннеспелые мутангаые форм и мутации количественных признаков: 36,8 и 31,6 % соответственно по препарату тур; 33,3 и 26,7 % по кампоза-ну; 33,3 и 38,1 % по абсцизовой кислоте. При опрыскивании посевов преобладают мутации количественных признаков и морфологические мутации: 50 и 20 % соответственно по препарату тур; 22,2 в 33,3 % по кампозану; 50 н 30 % по абсцизовой кислоте.
Препарат тур при обработке им семян в меньшей степени повлиял на образование морфологических мутаций — 5,3 %. При опрыскивании вм посевов в спектре отсутствуют позднеспелые формы. При обоих способах обработки преобладают мутации количественных признаков 31,6... 50 %.
Обработка семян препаратом кампозан в равной степени вызвала морфологические н хлорофплльныемутагщи, образование позднеспелых ыутаятнъгх форм по 13,3 %. В вариантах, где этим препаратом обрабатывали посевы, наблюдается примерно равное соотношение тех же классов мутаций по 22,2...33,3 % (за исключением хлорофилльных - 0 %).
Абсцнзовая кислота, при обработке ею семян, наименьшее влияние оказала на появление хлорофиллышх мутаций — 4,8 %. Среди мутаций преобладают мутация количественных признаков (38,1 % при обработке семян и 50 % при опрыскивании посевов).
Хозяйственно-полезные признаки селекционно-ценных мутантов.
Мутанты с селекционно-ценными признаками оценивались в контрольном питомнике на урожайность в сравнении с исходным сортом Иргина.
Наибольшая урожайность в среднем за два года отмечена у мутанта с 10-2 (выделенного при обработке семян абсцизовой кислотой с концентрацией 0,001 %) - 671,7 г/м2, что на 24,3 % превышает исходный сорт. Высокая урожайность обусловлена повышенной озерненностыо колоска - 2,8 пгт. (стандарт 2,4 шт.) н крупностью зерна (масса 1000 зерен 39,0 г, что на 1,8 г больше стандарта). У форм, полученных в результате опрыскивания посевов регуляторами роста растений, наибольшую прибавку урожайности — 116,1 г/мг наблюдали у мутанта пб-7 (выделенного при обработке растений абсцизовой кислотой с концентрацией 0,00001 %) за счет увеличения длины колоса, количества колосков и большей кругшостп зерна. Повышенную урожайность зерна (от 546,0 до 630,3 г/м2) имели так же мутавтные формы: с2-9, сЗ-5, сЗ-8, с7-5, с5-3, с8-11, п4-б, п5-8, п7-2 (стандартный сорт Иргина 540,2 г/м1). Урожайность ниже стандарта (ог410,1 до 537,9 г/м2) имели мутанты с2-8, с4-2, с4-9, с5-5, с5-б, с7-4, с9-2, п2-2, пЗ-1,пЗ-2.
Содержание белка в зерне. Из проанализированных мутантов пшеницы в среднем за два года 10 номеров содержали повышенное количество белка в зерне (на 0,5...2,8 %), 5 - пониженное (на 0,6...2,2 %), Максимальное содержание белка отмечено у формы пЗ-1 - 15,7 %, на 3,8 % выше контроля (форма получена при опрыскивании посевов 100 % препаратом тур).
Характеристика мутантов с хозяйствеппо-палезиымн признаками. В результате проведенных исследований было выделено и проанализировало 22 му-тагоных образца яровой пшеницы имеющих селекционную ценность по признакам скороспелости, продуктивности, устойчивости к полеганию. Проведен элехтрофо-регический анализ запасных белков у выделенных в опыте мутантов. Все мутанты имеют формулу глиадина, характерную ДОя исходного сорта Иргина: ОУ-А1а, Ш1-В1п, СЦ-ОЗв, ОН-А2£ ОНЛ)2п, Девятнадцать из них передаю» в коллекцию ВНИИ растениеводства им. НЛ Вавилова.
Мутант с2-8 получен при обработке семян 40 % раствором препарата тур. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,3 см), плотность - рыхлый, 16,7 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с остевидныыи зачатками от средней част колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 38,5 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,2. Длина стебля 78,1 см, что выше исходного сорта на 4,1 см. Созревает на 2 дня раньше контроля. По урожайности уступает сорту Иргина на 6,5 %, содержание белка повышенное — 13,3 %, полегаемость выше коггтреля.
Мутант с2-9 получен при обработке семян 40 % раствором препарата тур. Разновидность милыурум. Колос цилиндрической формы, средней длины (9,1 см), плотность — рыхлый, 16,0 колосков па 10 см колосового стержня, темно-красный с осгевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 38,6 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1 Д. Длина стебля 80,3 см, что выше исходного сорта иа 63 см. Позднеспелый (период вегетации 89 дней). По урожайности превосходит сорт Иргива на 11,8 %, содержание белка составляет 11,7 %, полегаемость на уровне контроля.
Мутант сЗ-5 получен при обработке семян 80 % раствором препарата тур. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (10,2 см), плотность - рыхлый, 17,3 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с осгевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 41,1 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,3. Длила стебля 82,2 см, что выше исходного сорта па 8,2 см. Созревает иа уровне контроля. Содержание белка повышенное -13,8 %, полегаемость выше контроля.
Мутант сЗ-8 получен при обработке семян 80 % раствором препарата тур. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,6 см), плотность — рыхлый, 17,7 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с осгевидными зачатками от средней часта колоса до вершины. Зерно средней величины (масса 1000 зерен 37,2 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,3, Длина стебля 77,7 см. Созревает на уровне контроля. Содержание белка пониженное — 9,8 %> полегаемость выше котроля.
Мутант с4-2 получен при обработке семян препаратом тур. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,8 см), плотность - рыхлый, 16,0 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с осгевидными зачатками от средней часта колоса до вершины. Зерно средней величины (масса 1000 зерен 37,4 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,2. Длина стебля 75,9 см. Созревает на уровне контроля. По урожайности уступает сорту Иргива на 5,0 %, содержание белка повышенное -14,5 %, полегаемость на уровне контроля.
Мутант с4-9 получен при обработке семян препаратом тур. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,2 см), плотность — рыхлый, 16,3 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный со слабо выраженными осте видным н зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 38,2 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,1, Длина стебля 78,4 см. Скороспелый (период вегетации 85 дней). По урожайности уступает сорту Иргива па 15,2 %, содержание белка составляет—14,5 %, полегаемость ка уровне контроля.
Мутант с5-5 получен при обработке семян 5 % раствором препарата кам-позан. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, средней длины (9,1 см), плотность - рыхлый, 17,8 колосков на 10 см колосового стержня, светло-красный с осгевидными зачатками от средней часта колоса до вершины.
Зерпо мелхое (масса 1000 зерен 35,6 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,2. Дивна стебля 56,4 см (короче исходного сорта па 17,6 см). Скороспелый (период вегетации 80 дней). По урожайности уступает сорту Иргива на 25,5 %, содержание белка пониженное - 10,6 полегаемость выше контроля.
Мутант с5-6 получен при обработке семян 5 % раствором препарата кам-позан. Разновидность ыильтуруы. Колос цилиндрической формы, средней длины (8,6 см), плотность — рыхлый, 16,3 колосков на 10 см колосового стержня, светло-красный с остевиднымн зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 38,1 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,3. Длина стебла 84,9 см, что выше исходного сорта на 10,9 см. Скороспелый (период вегетации 82 дня). По урожайности уступает сорту Иргина на 35,9 %, сод ержание белка-10,6 %, полегаемость ниже контроля.
Мутант с7-4 получен при обработке семян 20 % раствором препарата каыпозан. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (10,1 см), плотность - рыхлый, 18,$ колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с остевиднымн зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно мелкое (масса 1000 зерел 36,5 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,2. Длина стебля 79,8 см. Созревает на уровне контроля. По урожайности уступает сорту Иргина на 3,5 %, содержание белка повышенное —14,7%, полегаемость ниже контроля.
Мутант с7-5 получен при обработке семян 20 % раствором препарата кампоззи. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (10,6 см), плотность - рыхлый, 18,1 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с остевиднымн зачатками от средней част» колоса до вершины. Зерно средней величины (масса 1000 зерен 37,2 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,5. Длина стебля 83,5 см, что выше исходного сорта на 9,5 см. Созревает на 2 дня раньше контроля.
Мутант с8-3 получен при обработке семян 0,00001 % раствором абсцизо-вой кислоты. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,9 см), плотность - рыхлый, 17,0 колосков на 10 см колосового стержня, красный с остевиднымн зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 38,2 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,5. Длина стебля 82,8 см, что выше исходного сорта на 8,8 см. Скороспелый (период вегетации 84 дня). Содержание белка повышенное —14,1 полегаемость на уровне контроля.
Мутант cS-ll получен при обработке семян 0,00001 % раствором абсци-зовой кислоты. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,7 см), плотность - рыхлый, 17,9 колосков на 10 см колосового стержня, красный с остевиднымн зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно средней величины (масса 1000 зерен 37,5 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,2. Длина стебля 79,3 см. Созревает на 2 дня раньте контроля. По урожайности превосходит сорт Иргина на 14,3 %, содержание белка -11,5 %, полегаемость ниже контроля.
Мутант с9-2 получен при обработке семян 0,0001 % раствором абсцизо-
кой кислоты. Разновидность мильтурум. Колос булавовидной формы, короткий (7,3 см), плотность - рыхлый, 17,5 колосков на 10 см колосового стержня, красный с осгевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно мелкое (масса 1 ООО зерен 35,3 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 0,9. Длина стебля 59,5 см (короче исходного сорта на 14,5 см). Созревает на уровне контроля. По урожайности уступает сорту Иргина на 31,7 %, содержание белка пониженное— 11,3 %, полегаемость ниже контроля.
Мутант с 10-2 получен при обработке семян 0,001 % раствором абсцизо-вой кислоты. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, средней длины (9,2 см), плотность - 17,9 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с осгевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 39,0 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,1. Длина стебля 76,3 см. Созревает на уровне контроля. По урожайности превосходит сорт Иргина на 19,6 %, содержание белка -11,9%, полегаемость выше контроля.
Мутант с10-11 получен при обработке семян 0,001 % раствором абсцизо-вой кислоты. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, средней длины (8,9 см), плотность - рыхлый, 17,0 колосков на 10 см колосового стержня, красный с осгевидными зачатками от средней части колоса до вершины; Зерно мелкое (масса 1000 зерен 36,2 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1 Д. Длина стебля 74,2 см. Созревает на уровне контроля. По урожайности уступает сорту Иргина на 46,7 %, содержание белка повышенное —14,1 %, полегаемость на уровне контроля.
Мутант п2-2 получен при опрыскивании посевов 40 % раствором препарата тур. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (10,1 см), платность — рыхлый, 15,5 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с осгевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 38,5 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,0. Длина стебля 72,7 см. Созревает на 2 дня раньше контроля. Урожайность па уровне стандарта, содержание белка -12,0 %, полегаемость пиже кошроля.
Мутант пЗ-1 получен при опрыскивании посевов препаратом тур. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,8 см), плотность - рыхлый, 16,2 колосков па 10 см колосового стержня, темно-красный с осгевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно среднее (масса 1000 зерен 37,6 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,3. Длина стебля 77,3 см. По урожайности уступает сорту Иргина на 18,1 %, содержание белка повышенное - 15,7 %, полегаемость выше кошроля.
Мутант пЗ-2 получен при опрыскивании посевов препаратом тур. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,5 см), плотность — рыхлый, 16,4 колосков на 10 см колосового стержня, красный с осгевидными зачатками от средней часта колоса до вершины. Зерно мелкое (масса 1000 зерен 35,6 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,4. Длина стебля 92,2 см, что на 8,2 см выше стандарта. Созревает
на 1 день позже контроля. По урожайности уступает сорту Иргина на 18,4 %, содержание белка -12,0 %, полегаемость выше контроля.
Мутант 1)4-6 получен ори опрыскивании посевов 5 % раствором препарата кампозан. Разновидность мнльтурум. Колос цилиндрической формы, средней длины (8,7 см), плотность — рыхлый, 18,8 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с остевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно среднее (масса 1000 зерен 37,0 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,3. Длина стебля 72,8 см. Скороспелый (период вегетации 82 дня). По урожайности превышает сорт Иргина на 7,9 %, содержание белка повышенное —14,5 полегаемость на уровне контроля.
Мутант п5-8 получен при опрыскивании посевов 20 % раствором препарата кампозан. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,7 см), плотность - рыхлый, 17,0 колосков на 10 см колосового стержня, красный с остевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 38,2 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,2. Длина стебля 82,1 см, что на 6,1 см выше стандарта. Созревает на уровне контроля. По урожайности превышает сорт Иргина на 10,5 %, содержание белка повышенное -13,0 %, полегаемость выше контроля.
Мутант пб-7 получен при опрыскивании посевов 0,0000! % раствором абсцнзовой кислоты. Разновидность мнльтурум. Колос цилиндрической формы, длина выше среднего (9,5 см), плотность - рыхлый, 18,4 колосков на 10 см колосового стержня, красный с остевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно крупное (масса 1000 зерен 39,7 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости IX Длина стебля 81,4 см, что на 5,4 см выше стандарта. Позднеспелый (период вегетации 92 дня). По урожайности превышает сорт Иргина па 18,1 %, содержание белка—12,5%, полегаемость выше контроля.
Мутант п7-2 получен при опрыскивании посевов 0,001 % раствором абсцнзовой кислоты. Разновидность мильтурум. Колос цилиндрической формы, средней длины (8,9 см), плотность — рыхлый, 17,7 колосков на 10 см колосового стержня, темно-красный с остевидными зачатками от средней части колоса до вершины. Зерно среднее (масса 1000 зерен 37,3 г). Куст прямостоячий, коэффициент продуктивной кустистости 1,4. Длина стебля 77,3 см. Созревает на уровне контроля. По урожайности превышает сорт Иргина на 6,8 %, содержание белка повышенное—12,6 %, полегаемость выше контроля.
ВЫВОДЫ
1. Обработка семян и посевов пшеницы синтетическими регуляторами роста — туром и кампоззном привела к замедлению прохождения растениями основных фаз развития на 1.. .7 дней.
2. Синтетические регуляторы роста при обоих способах обработки вызвали депрессию развития растений М|. Максимальное угнетающее действие оказала обработка 20 % раствором препарата кампозан - 42,6...48,9 %. Фитогор-
мои абсцизовая кислота при использовании максимальной концентрации (0,001%) вызывал депрессию 2,5...9,4 %, низкой и средней (0,0001 и 0,00001 %) стимуляцию-2¿...3,5 %
- 3. Тур, кампозан, абсцизовая кислота применяемые для обработки семян и посевов, явились источниками возникновения хлорофилльных мутаций в М2. Наибольшая частота (б,67 %) получена в варианте с обработкой семян 5 % раствором препарата кампозан.
4. Кроме хлорофилльных мутаций, во втором поколении выделены морфологические я физиологические изменения, частота которых колебалась от 1,44 % (обработка посевов 40 % туром) до 21,7 % (обработка семян 20 % кам-позааом). Спектр морфофизнологической изменчивости варьировал от 5 типов в вариантах с использованием для обработки семян 40 и 100 % тура до б - в варианте с использованием для обработки посевов абспизовой кислота с концентрацией 0,00001 %.
5. Спектр мутаций в Мз сузился в сравнении со спектром изменений в Mi Преобладали мутации, связанные со сроками созревания, длиной стебля и колоса.
6. Наибольшей мутагенной активностью изучаемые регуляторы роста растений обладают при замачивании в них семян пшеницы от 1,53 до 17,39 %, частота мутаций при опрыскивании ими посевов меньше - от 1,15 до 1,88 %.
7. Максимальная частота семей с морфофизиолошческими мутациями в Mj - 17,39 % получена в варианте с использованием для обработки семян 5 % раствора кампозана.
8. Впервые на яровой пшенице выявлен мутагенный эффект препарата тур (40,80 и 100 %), кампозан (5,10 н 20 % концентрация) н фитогормона абсцизовая кислота (0,00001,0,0001 и 0,001 % концентрация). Под их влиянием получены мутанты с высокой урожайностью, скоро- н позднеспелые, коротко- в высокостебельные, с длинным колосом в высоким содержанием белха.
9. Электрофоретический анализ гяиадина мутантных форм пшеницы показал, чпго с вомощыо тура, камиозана в абсцизовой кислоты можно получать разнообразные морфологические, физиологические в биохимические мутации без изменения в глнаднновом спектре.
10. Создана коллекция мутантов пшеницы с хозяйственно-полезными и селекционно-ценными признаками. Девятнадцать образцов переданы во ВНИИР им. HJL Вавилова.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННСКЖМЕНОВОДЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ
1. Для создания исходного материала пшеницы предлагается при замачивании семян использовать 5 % раствор препарата кампозан и 40 % раствор препарата тур, при опрыскивании посевов 100 % препарат тур, 20 % раствор кампозана в 0,00001 % абсцизовой кислоты.
2. Селекционным учреждениям рекомендуется использовать в селекции на скороспелость, продуктивность, повышенное содержание белка, устойчивость к полеганию созданные а изученные мутантные формы яровой пшеницы
с2-8, с2-9, сЗ-5, сЗ-8, с4-2, с4-9, с5-5, с5-б, с7-4, с7-5, с8-3, с8-11, с9-2, с10-2, сНМ 1, п2-2, пЗ-1, пЗ-2, п4-б, п5-8, пб-7, п7-2.
3. Не применять на посевах оригинальных и элитных семян препараты тур, кампозан.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Машевскнй A.C., Соколова Е.В., Дудин Г.П., Ленточтшн А.М. Влияние предпосевной обработки семян ярового ячменя и шпешщы на их потомство // Аграрная наука Северо-Востока Европейской части России на рубеже тысячелетий -состояние и перспективы / Вятская государственная сельскохозяйственная ака-
' демия. Агрономический факультет. — Киров, 2000, - Т. 2.-С. 128-131.
2. Ленточкин AM., Соколова Е.В., Машевскнй A.C. Сравнительная оценка последействия регуляторов роста растений на яровом ячмене и пшенице // Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная памяти Уральских ученых: д.б.н. H.A. Иванова, д.с.-х.н. В.Ф. Трушина и С.А Чазова / Сборник научных трудов. - Екатеринбург: УрГСХА, 2001. - С. 199-210.
3. Машевскнй A.C., Соколова Е.В. Оправданность применения некоторых регуляторов роста в семеноводческих посевах // Пятая российская университетско-акапемическая научно-практическая конференция. - 4.6. - Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 2001. - С.119-120,
' 4. Соколова Е.В., Машевскнй АС., Ленточкин AM. Использование фитогормонов в селекции // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. Научный журнал СевероВосточного научно-методического центра РАСХН. - Киров, 2002. - С. 75-78.
5. Машевскнй A.C., Ленточкин AM. Создание исходного селекционного материала яровой пшеницы с помощью регуляторов роста растений // Адаптивные технологии в растениеводстве. Итоги и перспективы: Материалы всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию кафедры растениеводства Ижевской ГСХА (7-9 октября 2003 г.). - Ижевск: ИжГСХА, 2003. - С.73-78.
6. Машевскнй A.C., Соколова Е.В., Дуднн ГЛ., Ленточкин AM. Устойчивость индуцированных муантов ячменя и пшеницы к полеганию // Адаптивные технологии в растениеводстве; Материалы всероссийской научно-практической конференции, посвященной 50-лешю агрономического факультета. — Ижевск: РИО ИжГСХА 2005.-С.189-190.
Заказ 94 Подписано к печати H O.S. 2005 г. Тираж 100 зкз. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Усл. пл. 1,0
H3-80Z
- Машевский, Андрей Сергеевич
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Киров, 2005
- ВАК 06.01.05
- Использование регуляторов роста растений в качестве мутагенного фактора для создания исходного материала в селекции яровой пшеницы
- Эколого-генетическая роль химических мутагенов в повышении генотипической изменчивости при создании сортов мягкой пшеницы в условиях Западной Сибири
- Основные направления селекции и модели сортов яровой мягкой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала
- Использование химических мутагенных веществ в селекции на урожай и качество зерна гречихи
- Биологические особенности и направления селекции Triticum durum Desf. в условиях Оренбургского Предуралья