Введение к работе
Актуальность темы. Радиационный мутагенез является важным методом создания исходного материала и улучшения сортов многих сельскохозяйственных культур. Радиационные мутанты служат донорами таких хозяйственно-ценных признаков, как иммуность, зимостойкость, устойчивость к полеганию, высокое содержание белка в зерне и сбалансированность по неизменимым аминокислотам. Для селекционных целей возможно как прямое использование ценных мутантных линий, так и скрещивание их с исходной формой, с другими сортами и с другими мутантами, происходящими от одного или разных сортов, Для-целекаправленного использования новых мутантов в селекционном процессе и биологических исследованиях особую значимость имеет изучение генетической природы возникших изменений и закономерностей наследования мутантных признакоз, их коррелятивных связей, а также выяснение локализации мутантных генов, кодирующих ценные признаки растений. Кроме того, разработка новых генетических методов с использованием экспериментального мутагенеза, новейших методов биотехнологии и хромосомной инженерии требует всесторонних знаний по частной генетике сельскохозяйственных культур. Однако генетическая и цитогенетическая природа большинства вновь созданных мутантов пшеницы, ячменя и других культур остается неизученной. Вместе с тем изучение их природа, познание структуры генетического аппарата, имеет огромное значение для разработки эффективных способов использования мутантов в селекции и генетического анализа растений.
Цель и задачи исследований. Основной целью работы было изучение цитогенетической природа 6 новых мутантов яровой пшеницы и ячменя. При этом были поставлены следующие задачи:
провести сравнительное морфобиологическое изучение мутантних линий и дать их фенотилическую характеристику;
установить происхождение мутаций и определить характер действия мутантного гена и особенности наследов^лия мутантных признаков;
изучить характер протекания мейоза у исходных форм, мутантов
И ИХ ГИбрИДОВ Fj;
- определить предварительную селекционную ценность изученных
мутантных линий.
Научная новизна работы. На примере лучших д/*л Казахстана сортов яровой пшеницы и ячменя показана возможность их дальнейшего улучшения с помощью экспериментального мутагенеза. Впервые прег.оа'з-
2 на комплексная генетическая г цитологическая паспортизация ценных, вновь индуцированных, мутантов пшеницы и ячменя. Определен тип возникшей мутации, число мутантних генов, их локализация, характер действия у мутентно-сортовых гибридов в Ft и проявления В ?2-Методом гибридологического анализа установлено число мутантних генов, определяющих изменение соответствующего качественного признака. Показано, что изученные мутанты, как правило, несут моно-геннне мутации с рецессивным или полудоминантным типом действия, проявляющегося гибридным расщеплением популяции ?2 в соотношении 3:1 или 1:2:1. По частоте и типам хромосомных аберраций в материнских клетках пыльцы установлено, что исследованные мутанты в основном являются результатом индукции мелких хромосомных перестроек типа инверсий.
Впервые с помощью математической модели определена возможность использования мутантно-сортовой гибридизации для получения реком-бинантных генотипов со сверхдоминантным действием генов.
Апробация и публикация. Результаты исследований доложены и обсуждены на республиканской конференции "Проблемы теоретической и прикладной генетики в Казахстане (Алма-Ата, 1990); на Ш Всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиобиологии (Обнинск, 1964); на Всесоюзной конференции по радиобиологии растений (Чернигов, 1990); на Ш Всесоюзном совещании "Генетика растений" (Ташкент, 1990).
Основные материалы диссертации опубликованы в 6 печатных работах.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, а также списка литературы. ,
Работа изложена на (ХҐстраницах машинописного текста, включает 16 таблиц и 4 рисунка. Список литературы содержит 269 наименований, в том числе Ы на иностранном языке.
Практическая ценность работы.Мутантные линии яровой пшеницы и ячменя, идентифицированные по типу возникших мутаций, действию мутантного гена и характеру наследования мутантних признаков,можно рекомендовать для использования ь научно-исследовательской работе и практической селекции как источники короткостебельности яровой пшеницы и доноры устойчивости к полеганию, многорядности и коротко-остисюсти ячмоня. Отдельные мутанты и гибридные линии используются в селекционной работе в Казахском научно-исследовательском институ-
те земледелия и Всесоюзном научно-исследовательском институте зернового хозяйства ВАСХШЛ.