Особливості індукції мутацій у пшениці озимої степового екотипу

Abstract

Азид натрію належить до групи високоефективних хімічних мутагенів, які умовно називають «супермутагенами». Їх особливістю є здатність викликати високу частоту індукованих мутацій без значного зниження життєздатності рослин. Мета. Метою роботи було визначити особливості індукції частоти та спектру мутаційних змін у рослин озимої пшениці в другому-третьому поколіннях після дії азиду натрію. Методи: Насіння 2 сортів пшениці озимої Вежа та Ігриста обробляли розчином хімічного мутагену АН у концентраціях 0,01, 0,025, 0,05, 0,1%. Для кожної обробки були використані 1000 зерен пшениці озимої. Експозиція дії мутагену становила 18 годин. У поколіннях M2–M3 мутантні сімейства були відібрані шляхом візуальної оцінки, аналізу проходження фенофаз, структурним аналізом та аналізом за зерновою продуктивністю. Результати. Було вивчено 4 500 сімей. Зі статистичною достовірністю на мінливість вплинули фактори підвищення концентрації та генотипу, при попарному порівнянні сорти суттєво відрізнялися. Ігриста була більш вразлива від Вежи. За рахунок спектру немає різниці за дії вищих концентрацій між сортами (АН 0,1 %). В інших усіх випадках варіанти відрізняються один від одного та від контролю. В спектрі було отримано всього 37 змінених ознаки по 6 групах мінливості, можна достовірно передбачити для даного мутагену на даному матеріалі на даному матеріалі високу кількість (в порівнянні) високостеблових та напівкарликових мутантів, ранньостиглих форм. Негативним явищем є висока ймовірність та регулярність форм з дрібним колосом, стерильних, високостеблових. Використаний вихідний матеріал є більш перспективним у дії в поєднанні з помірними концентраціями АН 0,025–0,05%, при концентрації АН 0,1% регулярні негативні зміни. Сорти Вежа та Ігриста, ураховуючи попереднє вивчення мутагену слід визнати посереднім суб’єктом дії для цього агенту. Висновки. АН як агент мутаційної активності індукує доволі високу кількість різних типів мутацій, але з доволі високою ймовірністю появлення негативних ознак. Висока ймовірність отримання цінних ранньостиглих та напівкарликових форм. Висока ймовірність отримання форм зі спельтоїдним колосом, високим стеблом, піздньостиглих, стерильних, з булавовидним колосом, що є негативними ознаками. Sodium azide belongs to a group of highly effective chemical mutagens, conventionally called “supermutagens.” Their feature is the ability to cause a high frequency of induced mutations without significantly reducing plant viability. Purpose. The aim of the work was to determine the features of the induction of the frequency and spectrum of mutational changes in winter wheat plants in the second and third generations after the action of sodium azide. Methods: Seeds of 2 winter wheat varieties Vezha and Igrista were treated with a solution of the chemical mutagen SA in concentrations of 0.01, 0.025, 0.05, 0.1%. 1000 winter wheat grains were used for each treatment. The exposure to the mutagen was 18 hours. In generations M2–M3, mutant families were selected by visual assessment, analysis of phenophases, structural analysis, and analysis of grain yield. Results. 4,500 families were studied. The variability was statistically significantly influenced by the factors of increasing concentration and genotype, when comparing the varieties in pairs, they differed significantly. Sparkling was more susceptible than Vezha. Due to the spectrum, there is no difference under the influence of higher concentrations between the varieties (SA 0.1%). In all other cases, the variants differ from each other and from the control. In the spectrum, a total of 37 changed traits were obtained in 6 groups of variability, it is possible to reliably predict for this mutagen on this material a high number (in comparison) of high-stem and semi-dwarf mutants, early-ripening forms. A negative phenomenon is the high probability and regularity of forms with a small spike, sterile, high-stem. The used starting material is more promising in action in combination with moderate concentrations of AN 0.025–0.05%, at a concentration of AN 0.1%, regular negative changes occur. The varieties Vezha and Igrista, taking into account the preliminary study of the mutagen, should be recognized as an intermediate subject of action for this agent. Findings. SA as an agent of mutational activity induces a fairly high number of different types of mutations, but with a fairly high probability of the appearance of negative traits. High probability of obtaining valuable early-ripening and semi-dwarf forms. High probability of obtaining forms with a spelt-shaped ear, a high stem, late-ripening, sterile, with a club-shaped ear, which are negative traits.