Получение и отбор мутантных форм растений

Экспериментальный мутагенез как метод получения ценных форм сельскохозяйственных растений прочно вошел в селекционную практику. Используют как физические, так и химические мутагены. В качестве физических мутагенов чаще всего применяют ионизирую­щее излучение: гамма, рентгеновское и быстрые нейтроны. Сами селекционеры облучением не занимаются. Его проводят специа­листы-физики. Удобнее всего облучать сухие семена. Для различ­ных культур рекомендуют разные дозы облучения. Они должны быть на 15—20 % ниже критических.

Дозы быстрых нейтронов в 10—20 раз меньше (выражают их в единицах поглощенной энергии — греях). После воздействия рентгеновским и гамма-излучением или быстрыми нейтронами семе­на можно сразу высевать.

В качестве химических мутагенов используют этиленимин, этилметансульфонат, гидроксиламин, нитрозоэтилмочевину, нитрозометилмочевину, диэтилсульфат, 1,4-бисдиазоацетилбутан и некото­рые другие. Их применяют в малых концентрациях — от 0,0001 до 3 %.

Таблица 11- Критические дозы для облучения рентгеновским и гамма-излучением сухих семян некоторых сельскохозяйственных культур

Культура	Критичес кая доза, кР *	Культура	Критическая доза, кР *
Пшеница мягкая Ячмень Рожь Овес Кукуруза	15—20 20—23 10—15 10-15	Горох посевной Лен Люпин Клевер луговой	5-15 80-150 5-8

* В единицах СИ —кулон на килограмм (1Р=2,58*10 -⁴ Кл/кг).

Концентрация зависит от вида мутагена, объекта и экспозиции. Экспозиция — от 3 до 18 ч. После выдерживания семян в растворе его сливают и семена отмывают под струей водо­проводной воды. Готовить растворы химических мутагенов и обра­батывать ими объекты следует под вытяжкой и обязательно в рези­новых перчатках. При попадании раствора на кожу нужно немед­ленно смыть его. Семена можно высевать сразу после отмывки.

Таблица 12 - Концентрации химических мутагенов для обработки семян некоторых культур

Культура	Мутаген
Этиленимин	этилметан-сульфонат	Нитрозо-метил-мочевина
Пшеница Ячмень Горох	0,01—0,06 0,03—0,06 0,02—0,06	0,5-1,5 0,5-1 0,15-0,5	0,0001   0,0001

В первом мутантном поколении — М₁ (в год обработки) можно обнаружить только доминантные мутации. Они встречаются реже рецессивных. Рецессивные мутации проявляются начиная с М₂. Нормы высева при выращивании Мг близки к принятым в про­изводстве. Обычно частота мутаций на главных побегах гораздо выше, чем на боковых. Поэтому нецелесообразно увеличивать в М₁ степень кущения. В этом поколении выявляют полезные доми­нантные мутации и отбирают их. У остальных растений берут соцве­тие главного побега, а из него определенное число семян, например, у пшеницы и ячменя — не менее 500 колосьев главных побегов, из колоса 20—30 семян. Потомство каждого колоса высевают от­дельно. В М₂ просматривают высеянные семьи и отбирают полез­ные мутации по внешнему виду растений. Это могут быть более раннеспелые формы, формы с прочным стеблем и т. д.

Морфологически ясно различимые мутации носят название макромутаций. Мутации, фенотипически не проявляющиеся или со слабым проявлением — микромутации, отбирать очень трудно. Подавляющее число отклонений по чисто количественным показателям при дальнейших испытаниях (в М₃ и последующих поколениях) ока­зывается модификациями.

Чтобы определить эффективность применения определенного мутагена, дозы, концентрации и т. д., рассчитывают процент ра­стений, образовавших семена в М_1,от числа высеянных всхожих се­мян (всхожесть определяют перед обработкой семян) В М₂ рассчитывают процент мутантных семей (число семей, в которых обнаружены мутантные растения, к общему числу семей), процент мутаций (к общему числу проанализированных растений в М₂) или число мутантов на 100 семей. Отобранные мутации используют в следующих поколениях.

Контрольные вопросы

1. По каким показателям проводят отбор мутантов

2. Виды мутагенеза, и используемые при этом мутагены

Дата добавления: 2017-01-13