Введение к работе
Актуальность темы. Одно из новых направлений в селекции хлопчат ника - метод индуцированного мутагенна физическими и химическими мутаген."ми - '""роко применяете, для позыиекия спектра изменчивости и выхода полезных мутаций.
Сотни форм и линий различных сельскохозяйственных культур с хозяйственно полезными признаками получены с помощью химических еє-щестз (Рапопорт 1966; Еляндур,Лысиков,1972; D/c.oob,I974; АзоБцева, 1977,1982; Катков,1985; Солд-тов,Калаидяян,1987; Махмудов,Тагиез, 1987; и др.).
Мутанты растений, выявленные путем химического воздействия,-.ас-то не обладают комплексом хозяйственных признаков. Нередко полезные мутации сопровождаются ненужными признаками или возникает не-обходиместь переместить мутантний признак в друї/ю генотипическую среду. Для получения ценных рекембинантов многие исследователи используют гибридизацию сортов с лучшими индуцированными мутантами О.їоргун,1973; Теодорадзе,1977; Сидоров,Жуков, 19о0; Певцов, 1982).
При обработке химическими мутагенами б газовой среде установлено, что хлопчатник относится к группе ерднечувствительных растений; изучена чувствительность сортов и гибридов тонковолокнистого хлопчатника к воздействию мутагенов в газовой фазе (Даминов,1976;. Мамедов, Кулиева, Шалаева, 1985)..
При воздействии этиленимина в газовой фазе на семена хлопчатника сорта Ташкент I выведен новый сор? Листопадный I, способный естественно сбрасывать 75-90^ листьев .: концу сентября и обладающий улучшенными по сравнению с исходны;.! сортом хозяйственными признаками (Эгамбердк^з,Даминов, 1982).
Действие различных мутагенов при разных методах обработки изучено недостаточно.
Известно, что стабильность организмов в значительной мере определяется степенью их гетерогенности.
Экспериментальных данных о реакции межвидовых гибридов хлопчат-' чика на действие химических мутагенов мало.
Однако решение этого вопроса необходимо для выявления 'Потенциальной возможности мутагенного эффекта у генетически сложных форм. Отдаленные гибриды из-за большой амплитуды изменчивости дают возможность выявить с наибольшей частотой случаев возникновение мутантних форм.
Дикорастущие виды хлопчатника контрастно отличаются от культур-
кых форм комплексом биологических особенностей и хозяйственно по
лезных признаков. -
Интересен характер нут ционного эффекта у дикорастущего подвиде G.hirsutun L.snp.mexicanum (CL'od. ) ICauer var.nervosum V/att. , так как он ишроко используется з селекции хлопчатника для получения Еысоковил.оустоПчивых форм.
Мутагенная активность зтиленимина в г'азовой среде при воздействии на разновозрастные бутоны G.hirsutum L.ssp.mexice- шп (Tod.) Mau^r var.nervosum Watt. исследуется впервые.
Изучались частота и спектр изменчивости при обработке семян сортов С-4727, І08-Ф водными растворами диметилсульфата, нктрозоые-тилмочевины, этиленишна. Е&швлены эффективные мутагены, определены их оптимальные концентрации и экспозиции.
Поиск наиболее ыутабильных фаз развития растений, сильнодействующих мутагенов и способов их применения - актуальные проблемы химического мутагенеза.
Цель и задачи. Цель работы - установить закономерности действия химических мутагенных факторов в газовой среде ья изменчивос;ь дикорастущих видов, межвидовых гибридов, а в водных растворах - на сортах хлопчатника; создание линий, ценных для селекции: высокоурожайных, скороспелых, витітоустойчивк: с высоким качеством волокна и использование их в качестве исходного материала в практической .селекции. Были поставлены следующие задачи:
проанализировать особеннос-и изменчивости хозяйственно ценных признаков у межвидовых гибридов в і"2~Рі Щ"1 обработке этилениыином в газообразном состоянии в сравнении t_ обычной гибридизацией;
изучить влияние этилениуна в газовой сугеде на растения дикорастущего'подвида C.hirsutum L.ssp.mexicanun (Tod.) Mauer var. nervosum Watt. на появление изменений в Mj и стабилизацию отдель них призн .ков в потомстве;
вьшеить частоту и спектр измгнчивости при действии -юдных растворов химических мутагенов на семек- сортов С-4727 и 108-ш.
Научная новизна работы. Впервые изучено влияние химических мутагенов в газовой среде на семена межвидовых гибридов; установлены закономерности повышения частоты и спектра изменчивости селекционных признаков. У отдаленных гибридов под действием мутагенов в ран них поколениях (%-\J увеличивался размах изменчивости, в более
поздних поколениях (F--Fjj) наступала стабилизация признаков, значительно раныпо по сравнению с обычной гибрид ?зацпей(Рг?-?д и в более поздних поколениях).
Иод -ілиякк'.-^ мутагенной обработки дикого хлопчатника с-.Ыгзц-tum L.ssp.nexiconua (Tod.) 'лаиэг var.nervosum Watt. произошли глубокие генетические изменения в ритме развития и морфологии растений, изменилась нор.ч . реакции на фотопериод, темпи развития растении, образованно новых признаков и свойств. J ростом числа поколений усилилась степень выргленпссти количественных признаков, связанных с увеличением размера коробочки и элементов их составляющих.
.!'к {гор:,;.
Выявлена особенность действия химических мутагенов з водных растворах на наследственность изучаемых сортов; откечена высокая частота изменчивости признаков, 'определяющих уронайкссть, скороспело-:?ь, качестве волокна, устойчивость к вилту.
Практической ценность работы.- Установлено, что методы о"работки :пыичеокнып !:утагена:к (газовая с'аза и бцдньгіі раствор) вызывают іоявленнз мутаций с выделением перспективных форм.
Мутантная линии Л-ІІЗ, полученная при обработке і,;енвидових гиб-індсв 0-4727 (0-4727 х G.tr'lobum ) зтиленкмиком в газовой фазе, тдичастся улучшенными технологическими качествами волокна, зилто-стойчпг.остъю. Она передана на конкурсное сортопс.штанпе. Линия -109, выделенная по этой, ы.о комбинации; Л-ЗЗЭ - из комбнк ции і'алкент 3 х G-.гаі ^ondii ) х д-39ао. отличающиеся вклтеустойчиво-тью, высоким выходом волокна, скороспелостью дорабатываются*
Стборанм ка еилтого?.: фоне среди мутантов G.hirsurua І.ззр. е:-Лсагм.-і ('1Ъ;1. ) ..:aasr var.Kervosar. Watt, выделены новые ЛИНИИ: -21, 1.1-23, ./:-49, ы-54, устойчивые к аилгу с повышенным выходом ыеококалоственного волокна и высокой урожайностью.
.'.'.зтедсы образе тип водны:..и растворами хів.п.-ієєнпх мутагенез сор-эз хлогл-атника 0-1727 - 108-1) созданы новые константные ыутантные книи: Л-3, Л-4, Л-У, Л-І2, Л-ІЗ, Л-І4, обладающие ^акиглк ценными зизнакаыи, как скороспелость, высокая насличкость и урожайность, )торне ыегут послуыкть исходным ыатериало^ для селекции.
Апробация работы и публикации. Опыты ежегодно апробировались комиссией ШЭЕР АН УзССР, а результаты исследований обсуждались на лабораторных совещаниях. Материалы диссертации были доложены на Всесоюзных совещаниях по химическому мутагенезу,-москва,1973, 1975,1989,1990; на Республиканских съездах ВОГиС, Ташкент,981, 1986; на Республиканском совещании по вклтоустойчивосіл, Ташкент, 1984; П Всесоюзном совещании по генетике развития растений .Ташкент..' 1990.
По материалам диссертации опубликовано 14 статей.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на150 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендации, списка использованной литературы, включавшего L5I русских названий, 35 иностранных и приложения. В приложении помещено 8 фото, із диссертацию включено ib таблиц, І5 рисунков.