Визначення опти- мальної концентрації етилметансульфонату для індукованого мутагенезу зернового амаранту

Ключові слова: амарант, мутагенез, етилметан- сульфонат, доза, схожість, виживаність, морфологічні зміни

Анотація

Мета. На основі аналізу схожості та мінливості ознак у першому мутантному поколінні визначити оптимальні для амаранту концентрації етилметансульфонату. Методи. Лабораторний та польовий дослід, дисперсійний аналіз та описова статистика (на рівні значущості p=0,05). Результати. Лабораторна схожість обробленого насіння знижувалась з 99 % на контролі до 74 % за концентрації ЕМС 1,5 %, але на концентраціях до 0,8 % включно різниця з контролем не перевищувала 4 %. Строк проростання насіння збільшився з 1 до 10 діб. У польовому досліді концентрація ЕМС 1,0 % стала летальною. Польова схожість та виживаність рослин за концентрації 0,4 % були на рівні контролю, а за концентрації 0,8 % – знижувались на 26 % і 23 % відповідно. Відмічено затримку розвитку рослин на всіх етапах. Частка рослин з морфологічними змінами складала 33 % на всіх концентраціях (1,5 % на контролі). Частка рослин, що не дали насіння досягала 16,6 % за концентрації 0,8 % (на контролі такі рослини відсутні). Порівняно з контролем за концентрації 0,8 % висота рослин зменшилась на 49,6 см (41 %), довжина волоті – на 11,0 см (37 %), продуктивність – на 7,2 г (79 %). Спостерігалась суттєва (на рівні значущості p=0,05) різниця як з контролем, так і між різними концентраціями. Маса 1000 насінин зменшилась на 0,02 г (3 %), суттєво відрізнялась від контролю лише концентрація 0,8 %. Коефіцієнт варіації всіх ознак зростає зі збільшенням концентрації ЕМС (за висотою рослин з 9,0 % до 14,0 %, за довжиною волоті – з 12,7 % до 24,5 %, за продуктивністю волоті – з 35,3 % до 65,8 %, за масою 1000 насінин – з 6,2 % до 9,8 %). Висновки. Оптимальними для індукованого мутагенезу зернового амаранту за витримки 18 годин є концентрації ЕМС в межах 0,6.0,8 %. Більш високі концентрації є летальними, а нижчі – не мають достатнього ефекту.

Посилання

1. Амарант: селекція, генетика та перспективи вирощування: монографія / Т.І. Гопцій, М.Ф. Воронков,
М.А. Бобро та ін. Харків: ХНАУ, 2018. 362 с.
2. Brenner D.M. Registration of DB 199313, CytoplasmicMale Sterile Grain Amaranth Genetic Stock. Journal of Plant Registrations. 2019. Vol. 13. P. 251–253. URL:
https://doi.org/10.3198/jpr2018.06.0042crgs.
3. Васько В.О., Гудим О.В., Рожак О.Г. Застосування експериментального мутагенезу в селекції рослин. Селекція і насінництво. 2015. Вип. 107. С. 8–18.
URL: https://doi.org/10.30835/2413-7510.2015.54025.
4. Sega G.A. A review of the genetic effects of ethylmethanesulfonate. Mutation Research/Reviews in Genetic Toxicology. 1984. 134(2-3), P. 113–142. URL:
https://doi.org/10.1016/0165-1110(84)90007-1.
5. Kim Y., Schumaker K.S., Zhu J.K. EMS Mutagenesis ofArabidopsis. Arabidopsis Protocols. 2006. P. 101–104. URL: https://doi.org/10.1385/1-59745-003-0:101.
6. Hohmann U., Jacobs G., Jung C. An EMS mutagenesis protocol for sugar beet and isolation of non-bolting
mutants. Plant Breeding. 2005. 124(4). P. 317–321. URL: https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.2005.01126.x.
7. Determining ethyl methane sulfonate-mediated (EMS) mutagenesis protocol for inducing high biomass yield in fodder barley (Hordeum vulgare L.) /
F.F. Sharamo, H. Shimelis, B.M. OlaOlorun et al. AJCS. 2021. 15(07). P. 983–989. URL: https://doi.org/10.21475/
ajcs.21.15.07.p2877.
8. Jankowicz-Cieslak J., Till B.J. Chemical mutagenesis of seed and vegetatively propagated plants using EMS. Curr. Protoc. Plant Biol. 2016. P. 617–635. URL: https://
doi.org/10.1002/cppb.20040.
9. Applying genotyping (TILLING) and phenotyping analyses to elucidate gene function in a chemically induced sorghum mutant population / Z. Xin, M. Li
Wang, N.A. Barkley et al. BMC Plant Biology. 2008. 8:103. URL: https://doi.org/10.1186/1471-2229-8-103.
10. TILLING in the two-rowed barley cultivar ‘Barke’ reveals preferred sites of functional diversity in the gene HvHox1 / S. Gottwald, P. Bauer, T. Komatsuda
et al. BMC Res. Notes. 2009. 2:258. URL: https://doi. org/10.1186/1756-0500-2-258.
11. Hridhya P.S., Remesh K.N. Ethyl Methanesulphonate (EMS) induced mutagenic disorders in Amaranthus tricolor L. International Journal of Science and Research. 2016. V. 5. P. 972–976.
Опубліковано
2024-08-28
Розділ
СЕЛЕКЦІЯ, НАСІННИЦТВО