Rates and spectra of chromosome aberrations in winter wheat cells after dimethylsulfate action

Abstract

In the article we report about our investigation of cytogenetic parameters in chromosomal complex of the new Ukrainian winter wheat varieties and some relations amid value of cytological indexes and different concentrations of DMS (dimethylsulfate). We used the anaphases method for the investigation of chromosomal rearrangements and determination the mutagen action on plants and identification the nature of mutagen. We studied combined the sensitivity of genotype by the cytological analysis of mutagen treated population of wheat and revealed the reaction of different varieties depending upon the way of its origin. This was done for determining its connections and differences on cytogenetics level together with specificity of mutagen action on cell level. Dry seeds of seven varieties and one line of winter wheat were subjected to DMS in 0.0125, 0.025, and 0.05 % concentrations, which are the most useful for winter wheat in terms of genetic investigation programs. We investigated the rates and spectra of chromosomal aberrations in winter wheat (primary roots of tips cells) during the mitosis. We identified the following types of chromosomal rearrangements: chromatid and chromosome bridges, single and double fragments, micronuclei, and lagging chromosomes. Investigation of DMS action confirmed reliability of fragments-bridges ratio (prevalence of fragments under the bridges for chemical mutagens and vice versa for physical mutagens) for the mutagen nature identification. У статті ми повідомляємо про наше дослідження цитогенетичних параметрів в хромосомному комплексі нових сортів озимої пшениці в Україні та деяких відносинах між значеннями цитологічних показників та різними концентраціями ДМС (диметилсульфат). Ми використовували анафазний метод для дослідження хромосомних перебудов та визначення мутагенної дії на рослини та ідентифікації природи мутагену. Ми вивчали об'єднану чутливість генотипу цитологічним аналізом мутагенної обробленої популяції пшениці та виявили реакцію різних сортів залежно від способу їх виникнення. Це було зроблено для визначення його зв'язків та відмінностей на рівні цитогенетики разом з специфікою дії мутагенів на рівні клітин. Сухий насіння семи сортів та одна лінія озимої пшениці піддавали ДМС в концентраціях 0,0125, 0,025 та 0,05%, що є найбільш корисними для озимої пшениці з точки зору програм генетичного дослідження. Ми провели дослідження частоти та спектрів хромосомних аберацій в озимої пшениці (первинні коріння кінцевих клітин) під час мітозу. Ми ідентифікували такі типи хромосомних перебудов: хроматидові та хромосомні мости, одно- та подвійні фрагменти, мікроядра і відстаючі хромосоми. Дослідження дії ДМС підтвердило надійність співвідношення фрагментів-мостів (поширеність фрагментів під мостами для хімічних мутагенів і навпаки для фізичних мутагенів) для ідентифікації природи мутагенів.