Введение к работе
Актуальность темы. Успех селекции в значительной степени зависит от разнообразия исходного материала. Индуцированный мутагенез, вызванный действием отдельных физических и химических факторов, является одним из эффективных методов создания исходного материала для селекции растений.
Для получения мутаций у растений применяется лазерное излучение. В качестве его источника используется гелий-неоновый лазер, излучающий монохроматический когерентный красный свет с длиной волны 632,8 нм. В последние годы показана возможность получения мутаций под воздействием дальнего красного света с длиной волны 754 нм. Лазерный красный и дальний красный свет действуют на растения через пигмент фитохром, существующий в двух взаимно превращающихся формах. Фитохром осуществляет контроль за ходом обмена веществ в семени, проростке и взрослом растении. Облучение лазерным красным светом приводит к повышению количества гиббереллинов (Лихачева, Коробейникова, 1985), которые при определенных концентрациях обладают хорошо выраженным мутагенным действием (Дудин, 1989). Поэтому актуальными представляются исследования по изучению мутагенного действия низкоэнергетического красного излучения и гибберелловой кислоты на семена и растения ярового ячменя.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение мутагенного действия лазерного красного (ЛКС), дальнего красного света (ДКС) и гибберелловой кислоты (ГК) и эффективности их сочетаний при создании исходного материала для селекции ярового ячменя. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
изучить влияние ЛКС, ДКС, ГК и их совместного применения на рост и развитие растений ячменя в первом поколении;
выявить и сравнить мутагенное действие лазерного излучения, дальнего красного света и гибберелловой кислоты;
определить наиболее эффективные по выходу морфологических и физиологических мутаций у ячменя сочетания мутагенов;
— отобрать селекционно-ценные морфофизиологические и биохимиче
ские мутанты ячменя, провести их оценку на продуктивность, устойчивость к
головневым заболеваниям и внутристеблевым вредителям.
Научная новизна исследований. Впервые на яровом ячмене изучена мутагенная активность совместного использования ГК и ДКС, а также их сочетания с ЛКС; впервые показана возможность индуцирования наследственных изменений под влиянием ночной обработки колосьев ячменя в фазе молочной спелости семян дальним красным светом, гибберелловой кислотой и комбинированного облучения ЛКС и ДКС в прямом и обратном сочетаниях. Установлено, что ночная обработка колосьев более эффективна для получения мутаций по сравнению с обработкой семян перед посевом.
Практическая ценность работы. На осн(уании,.экгп1рриментя,титых„и^
следований разработаны и предложены способы мутагенн^йчобрг^оіди семян і
фонд научной я<щззї$ра
растений ярового ячменя с использованием гибберелловой кистоты, лазерного и дальнего красного света
Получены мутанты ячменя, представляющие селекционно-генетическую ценность по признакам продуктивности, скороспелости, устойчивости к полеганию и головне, содержанию белка Двенадцать мутантных образцов переданы в коллекцию ВНИИР им. Н И Вавилова
Положения, выносимые на защиту:
закономерности роста и развития растений ячменя в первом поколении после облучения семян, замоченных в воде и в растворе гибберелловой кислоты, красным лазерным излучением и дальним красным светом, а также после ночной обработки колосьев нулевого поколения указанными факторами,
частота и спектр мутационной изменчивости ячменя во втором и третьем поколениях в зависимости от способа обработки семян и колосьев,
- изменение Waxy-гена под влиянием лазерного излучения, дальнего
красного света и гибберелловой кислоты;
- оценка и характеристика полученных мутантов
Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований доложены на XIV Коми республиканской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биотогии и экологии» (Сыктывкар, 2000), на научных сессиях Кировского филиала Академии Естествознания РФ и Кировского областного отделения Российской Академии естественных наук (Киров, 2001,2004), на VI и VII Всероссийских научно-практических конференциях «Сетекция и семеноводство полевых культур» (Пенза, 2002, 2003), на научной генетической конференции, посвященной 100-тетию со дня рождения АР Жебрака и 70-летию образования кафедр генетики в Московской сечьскохозяйственной академии им К.А Тимирязева (Москва, 2002), на 2-й научной конференции МО-ГиС, посвященной 115-летию со дня рождения академика НИ Вавичова (Москва, 2003), на международной научно-практической конференции «Современные аспекты селекции, семеноводства, технолої ии, переработки овса и ячменя» (Киров, 2004), на научных конференциях профессорско-преподаватечьского состава и аспирантов Вятской ГСХА (2000, 2001, 2002, 2003)
Основные материалы и положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 242 страницах машинописного текста и состоит из введения, семи глав, выводов, предложений для сечеюшонной практики, списка литературы и приложений Работа содержит 32 таблицы и 25 рисунков Список литературы включает 587 источников, из них 158 иностранных авторов
