Химические мутагены

Классификация мутаций

Классификация мутаций

1. По своим действиям мутации делятся на морфологические, физиологические и биохимические.

Они могут изменять проявление любого внешнего признака, влиять на функции отдельных органов, рост и развитие организма, вызывать различные изменения количественного состава и т.д.

2. По проявлению мутации могут быть доминантными и рецессивными. Вторые возникают чаще первых. Причем доминантные мутации проявляются сразу же в гетерозиготном состоянии, а рецессивные только после того, как матировавший ген скажется в гомозиготном состоянии.

3. По влиянию на жизнеспособность мутации делятся на полезные, нейтральные, и вредные (летальные) мутации, вызывающие гибель организма

доминантные летальные М вследствие резкого проявления быстро отбрасываются естественным отбором, и проявляться в последующих поколениях (альбинизм у ячменя, кукурузы и др.)

Мутации бывают: Генеративные М-возможны в гаметах и клетках.

Соматические М- проявляются в клетках организма.

Для бесполых и вегетатативных при размножении

Почковые М вариации, спор- в клетках точек роста плодов прямые и обратные М- прямые чаще.

Малые мутации – незначительные изменения признаков, имеют огромное значение в селекции.

8.2 Физические мутаген ы

Излучения проникая, через цитоплазму, воздействуют на молекулы ДНК ядра.

Дозировка мутагенных ионизирующих излучений, конечно должна носить индивидуальный характер в зависимости от взятых объектов.

При мощности излучения V и Х – лучей в 323-368 р/мин для злаков, картофеля, бобовых применятся дозы 5000-20000р при экспозиции 20-60 мин. Для почек груш успешно использованы дозы 2000-8000р.

Для быстрых нейтронов успешно применялись дозы 500-100р.

Не лишены мутагенного воздействия и лучи, лишенные ионизирующего действия, как лучи солнечного спекта (ультрафиолетовые, видимые, инфракрасные) и более длинные электромагнитные волны.

К цитоморфологическим моментам, усиливающий мутагенный эффект излучений, относятся крупные ядра, длинные плечи хромосом, малое число хромосом.

Для успешного использования ионизирующих излучений в селекции необходимы достаточные масштабы опыта, главным образом большое число семей от отдельных растений.

В росте с каждой культурой нужно учитывать ее особенности: самоопылитель или перекрестник, полиплоидна она или диплоидна, чувствительна или нечувствительна к облучению.

В зависимости от этого можно облучать сухие или проросшие семена, отдельные почки, пыльцу и целые растения.

Примеры успешного использования ионизирующих излучений.

Гама – лучи (Со⁶⁰) --------- 10-15 килорентген

Ретгеновые лучи ---------- 10-20 рентген

Быстрые нейтроны -------- 600-1000 рад

Тепловые нейтроны ------- 10¹¹; 5.10¹¹; 1.10¹¹ нейтр/см²

Эти дозы могут быть увеличены в несколько раз и доведено до так называемых критических, при которых выживает около 40% растений.

Дозы облучения очень различны для разных видов и даже сортов растений. Если область пыльцы, то доза уменьш.в 1,5-2раза.

На количество и свойства мутации оказывают большое влияние особенности сорта, его генотип. При одном и том же мутагене одни сорта оказываются высокомутабильными, другие же дают мало мутаций. Целесообразно в качестве исходного материала брать районированные и перспективные сорта, приспособленные к местным условиям. У таких сортов надо устранить отдельные отрицательные признаки или усилить положительные. Для чего желательно провести разведочные опыты ы группой сортов, чтобы выяснить их мутабильность.

Особенно эффективно использование ионизирующих получений для получения форм, устойчивых к гибридным заболеваниям. Обычно возбудитель той или иной болезни приспособлен к определенному белковому составу клеток растений.

Резкое же изменение в составе белков растения в результате мутации нарушает это соответствие и может сделать растение устойчивым.

Например, в результате облучения гама – лучами в последние годы были созданы сорта зерновых культур, устойчивые к ржавчине и другим грибным болезням.

При облучении семян - мутации возникают в отдельных клетках зародыши, и развившиеся в таких семян растения первою поколения чаще всего несут мутации лишь в тканях, образовавшихся из этих клеток, т.е. явл. химерами. Поэтому выявление и отбор мутации в основном следует проводить со второго поколения –М2. (М – общее обозначение всех мутантов).

Часто целесообразно проводить повторные облучения семян. Для этого семена, собранные с растений М1, смешивают и снова облучают. Это можно проводить несколько раз и затем высевать облученные семена отдельными семьями. В результате накапливается значительное количество мутаций, что позволяет сокращать объем работ в М2 и делает отбор растений с полезными мутациями менее трудоемким.

Здесь нужно иметь в виду, что если мы имеем дело с перекрестниками, то следует соблюдать все предосторожности в целью предотвратить переопыление (т.е. как и при обычной гибридизации).

Если растения способны размножатся вегетативно, то каждый ценный отобранный мутант М1, М2 и т.д. можно размножить черенками или корневищами.

Кроме ионизирующих излучений через цитоплазму в ядро относительно легко проникают некоторые химические соединения и, реагируя с ДНК, вызывают различного рода мутации.

Для получения хозяйственно – ценой мутации из химических мутагенов наиболее широко применяются алкимирующие соединения: этиленимин, нитрозоэтилмочевина, нитрозометилмочевин, этилметансульфенат, диметилфульфат и др.

Химические мутагены обычно применяют в виде видных растворов 0,05 – 0,2% концентрации при продолжительности намачивания семян от 12 до 24. при этом обеспечивается лучшее высыхание растений и сохранение среди них мутации с хозяйственно – полезными признаками.

Не следует допускать большого разрыва во времени между обработками семян и их высевом, т.к. противном случае может снизится всхожесть и возрасти повреждающий эффект. Чтобы снизить повреждающие действие мутагенов, обработанные семена рекомендуется промывать в противной воде.

Для получения хозяйственно – полезных мутаций у каждого либо сорта рекомендуется подвергать мутагенному воздействию от 2 до 4 тыс. семян.

Химические мутагены имеют преимущество перед ионизирующими излучениями в том отношении, что действует более мягко и вносят меньше грубых нарушений в структуру хромосом. При высоких дозах смертность свыше 60% довольно части при изученных, при использовании мутагенов химического порядка гибель всходов снижается на 40-50%, а при использовании этиленимина даже до 0,2-0,06%).

Дата добавления: 2017-01-13