Рухленко В.М. Вплив хімічних мутагенів на зміну біологічних і селекційних ознак конопель у потомстві

Краткое содержание

Показано аналіз літературних джерел про досягнення селекції сільськогосподарських культур у зв’язку із застосуванням різних мутагенних факторів, про суть впливу цих факторів на цитогенетичні структури спадковості біологічних і господарсько-цінних ознак рослин.

Вказано, що коноплі порівняно з багатьма іншими видами рослин – специфічна культура як з біологічної, так і селекційної точки зору. Це робить її особливо привабливою для використання в якості об’єкта вивчення в експериментах по хімічному мутагенезу. Тим більше, що в даному напряму коноплі досліджені недостатньо.

 МАТЕРІАЛ, МЕТОДИКА І УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили на експериментальній базі Інституту луб’яних культур УААН у відділі селекції і насінництва конопель (м. Глухів Сумської області) у 2003 – 2007 рр.

Як основний вихідний матеріал використано сорт однодомних конопель Глухівські 57, насіння якого замочували у водному розчині хімічних мутагенів НЕС і НМС в концентрації 0,05, 0,025 і 0,0125 %. Експозиція замочування – 18 год. Контроль – насіння без обробки хімічними мутагенами. Обробка насіння конопель хімічними мутагенами була проведена в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України (м. Київ) за сприяння і консультації акад. В.В. Моргуна.

Матеріал, одержаний після обробки хімічними мутагенами (сорт Глухівські 57М), порівнювали з вихідним сортом Глухівські 57 та сортом-стандартом ЮСО-31.

Для схрещування із сортом Глухівські 57М за материнські форми використовували сорти Глухівські 18 і ЮСО-14 та чоловічостерильну лінію Однодомні 9ЧС (ЧС – чоловіча стерильність).

Для виявлення ступеня реакції конопель на дію хімічних мутагенів (НМС 0,05%, НМС 0,025 % ) залучали 10 сортів: Єрмаківські місцеві, Глухівські 10, ЮСО-14, ЮСО-31, Однодомні 9ЧС Глухівські 33, Глухівські 46, Золотоніські 11, Золотоніські 15 і Глухівські 57.

Типи використання розсадників – селекційний, оціночний і гібридизаційний.

У селекційному та оціночному розсадниках по кожному варіанту досліду визначали спектр і частоту прояву рослин зі зміненими ознаками  упродовж М₁–М₄ (в процентах до всіх проаналізованих рослин досліду в межах сорту, сім'ї, повторності).

Одержаний піддослідний матеріал вивчали також за комплексом біологічних і селекційних ознак, основними з яких є: загальна і технічна довжина стебла, діаметр стебла, маса стебла, волокна і насіння, вміст волокна в стеблі, технологічні якісні показники волокна – лінійна щільність, розривне навантаження (міцність) та номер волокна.

При обробці експериментальних даних стосовно біологічних і селекційних ознак рослин визначали середню арифметичну та її похибку (±S), коефіцієнт варіації (V), рівень достовірності різниці між варіантами досліду (Р) та ступеня відповідності фактично одержаних даних теоретично очікуваним (χ ²).

ОСОБЛИВОСТІ РЕАКЦІЇ РОСЛИН КОНОПЕЛЬ У ПЕРШОМУ

ПОКОЛІННІ НА ДІЮ ХІМІЧНИХ МУТАГЕНІВ НЕС І НМС

Наші дослідження показують, що хіммутагени негативно впливають на схожість насіння і життєздатність рослин у післясходовий період, але на різному рівні зміни цих ознак. Польова схожість насіння контролю складала 55,6 %, тоді як при застосуванні НЕС концентрацій 0,0125, 0,025 і 0,05 % даний показник в середньому 46,6 %. У контрольному варіанті не виявлено жодної загиблої рослини після сходів, а під впливом НЕС їх загинуло в залежності від концентрації мутагена 1,93-2,65 %.

Інші результати отримано при застосуванні НМС. Середній показник схожості насіння – 30,4 % у окремих сімей відмічена стопроцентна несхожість насіння. У межах концентрацій рослини гинули після сходів у кількості від 4,30 до 87,50 %. Така велика різниця по схожості насіння і загибелі рослин свідчить про різну реакцію рослин на дозу хімічних мутагенів, що обумовлено генотипом конопель.

Установлено, що прийнятними дозами залучених хімічних мутагенів для обробки насіння конопель з метою одержання значної зміни ознак рослин є концентрації 0,0125-0,05 % для НЕС і 0,0125-0,025 % для НМС.   

Серед рослин М₁ десяти сортів конопель виявлено такі форми морфозів, одержаних у результаті застосування НЕС і НМС: летальні рослини, відмирання точки росту стебла з наступним розгалуженням його, жовтолистість рослин, потужно розвинені рослини, роздвоєння стебла, роздвоєння суцвіття, фасціація стебла, скручування стебла, деформація листків, статеві мозаїки, жіноча стерильність рослин, безстатеві рослини.