Депресивні наслідки дії гамма-променів у пшениці озимої (Triticum aestivum L.)
Анотація
Проблема мутагенної депресії з огляду на зниження обсягу матеріалу для подальшого генетичногополіпшення та звуження діапазону використаних дозє ключовою для експериментального мутагенезу. Мета.Метою проведених дослідів було показати наявністьта специфічність депресії післядії широкого спектру дозгамма-променів у сортів пшениці озимої, адаптованихдля Півночі Степу України, за показниками проходженняонтогенезу, морфометрії, врожайності. Методи: У дослідах використовувалося насіння сортів пшениці озимоїлокальної селекції Співанка та Комерційна, обробленігамма-опроміненням у дозах 100, 150, 200, 250, 300 Гр.Сухе насіння було контролем. Вивчено параметри схожості та виживання рослин, проходу головних фенофазонтогенезу у рослин локальної селекції сортів озимоїпшениці (Комерційна та Співанка) у першому поколінні. Виявлено дію мутагенної депресії через елементиструктури продуктивності (морфометричні параметри) та досліджено рівень їхньої варіації. Результати.Встановлено, що вища депресія за всіма дослідженимиознаками проявилась у сорту Комерційна, крім помірних доз в окремих випадках, що показала особливістьвзаємодії депресійної активності, викликаної гамма-опроміненням, з генотипами деяких сортів та ускладненийхарактер відтворення депресійних наслідків на організменному рівні. Самими інформативними параметрами щодо мутагенної депресії у першому поколіннісортів пшениці озимої м’якої для рослин були: схожістьта виживання рослин, фертильність пилкових зерента такі параметри структури продуктивності, як висотастебла, вага зерна з головного колосу, вага зерна з рослини, маса тисячі зерен. Усі ці показники з високимрівнем значущості пов’язані з показником доза мутагену. Висновки. Сорти місцевої селекції (Комерційната Співанка) на рівні генотипів показали сенситивністьдо дії гамма-опромінення, що показана в напівлетальності навіть перших, помірних доз (100 Гр). Факторнийаналіз виявив, що насамперед на формування параметрів структури врожайності вплинув фактор «дозамутагену», потім «генотип вихідного сорту», але останній фактор мав високу значущість для досліджуваних сортів. Встановлено, що здатне проходити стрімкепониження деяких показників у першому поколінні принабутті певних граничних доз (200–250 Гр), до того жтакі дози залежать від генотипу суб’єкту мутагенної дії.
Посилання
2. Asif J. (2020). Effect of different pre-treatments on seed germination of Prosopis juliflora and Dalbergia sissoo: a step towards mutation breeding, Journal of forest science, 66, 80–88. doi: https://doi.org/10.17221/64/2019-JFS.
3. Çelik Ö., Ekşioğlu A. & Akdaş E.Y. (2018). Transcript profiling of salt tolerant tobacco mutants generated via mutation breeding, Gene Expression Patterns, 29, 59–64. doi: 10.1016/j.gep.2018.05.001.
4. Chen S., Gao R., Wang H., Wen M., Xiao J, Bian N., Zhang R., Hu W., Cheng S., Bie T. & Wang X. (2015). Characterization of a novel reduced height gene (Rht23) regulating panicle morphology and plant architecture in bread wheat, Euphytica, 203, 583–594. doi: 10.1007/s10681-014-1275-1.
5. Essam F., Badrya M. & Aya M. (2019). Modeling and forecasting of wheat production in Egypt, Advances and Applications in Statistics, 59(1), 89–101. doi: http://dx.doi.org/10.17654/AS059010089.
6. Fellahi Z., Hannachi A., Oulmi A. & Bouzerzour H. (2018). Analyse des aptitudes générale et spécifique à la combinaison chez le blé tendre (Triticum aestivum L.), Revue Agriculture, 9(1), 60–70.
7. Gasperini D., Greenland A., Hedden P., Dreos R., Harwood W. & Griffiths S. (2012). Genetic and physiological analysis of Rht8 in bread wheat: an alternative source of semi-dwarfism with a reduced sensitivity to brassinosteroids, Journal of Experimental Botany, 63, 4419–4436. doi: 10.1093/jxb/ers138.
8. Hallajian M.T. (2016). Mutation Breeding and Drought Stress Tolerance in Plants, Drought Stress Tolerance in Plants, 2, 359–383. doi: 10.1007/978-3-319-32423-4_13.
9. Hiroyasu Y. (2018). Mutation breeding of ornamental plants using ion beams, Breeding Science, 68(1), 71–78. doi: 10.1270/jsbbs.17086
10. Hongjie Lia, Timothy D. M., Mc Intoshc R.A. & Yang Z. (2019). Breeding new cultivars for sustainable wheat production, The Crop Journal, 7(6), 715–717. doi: https://doi.org/10.1016/j.cj.2019.11.001.
11. Kolakar S.S., Nadukeri S., Jakkeral S.A., Hanumanthappa M. & Gangaprasad S. (2018). Role of mutation breeding in improvement of medicinal and aromatic crops: Review, Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, SP3, 425–429. doi: http://dx.doi.org/10.4171/2267- 0412.100e108.
12. Li H.J., Timothy D.M., Mc Intoshc R.A. & Zhou Y. (2019). Wheat breeding in northern China: achievements and technical advances, The Crop Journal, 7(6), 718–729. doi: https://doi.org/10.1016/j.cj.2019.09.003.
13. Nazarenko M. (2015). Negativnyie posledstviya mutagennogo vozdeystviya [Peculiarities of negative consequences of mutagen action], Ecological Genetics, 13(4), 25–26. (in Russian). doi: https://doi.org/10.17816/ecogen13425-26
14. Naveed A., Nazir A., Abdu, H., Raza S. & Muhammad A. (2015). Mutation breeding: a tool to improve wheat yield and yield components, Life Science, 9 (1), 3274–3279.
15. Saif-u-Malook S.A., Qaisarani M.K., Shabaz H., Ahmed M., Nawaz M. & Qurban A. (2015). Mutation breeding approach to breed drought tolerant maize hybrids, International Journal of Biosciences, 6(2), 427–436. doi: 10.12692/ijb/6.2.427-436.
16. Shah F., Adnan M. & Basir A. (2018). Global Wheat Production. Intechopen, London. doi: 10.5772/intechopen.72559
17. Shu Q.Y., Forster B.P. & Nakagava H., (2013). Plant mutation breeding and biotechnology. CABI publishing, Vienna. doi: 10.1079/9781780640853.0000.
18. Spencer-Lopes M.M., Forster B.P. & Jankuloski L. (2018). Manual on mutation breeding. Third edition. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.
19. Xicun D., Xia Y., & Wenjian L. (2016). Plant Mutation Breeding with Heavy Ion Irradiation at IMP, Journal of Agricultural Science, 8(5), 34–41. doi: 10.5539/jas.v8n5p34.
