Порушення показників онтогенезу у першому поколінні пшениці озимої при дії азиду натрію

Abstract

Використання та дослідження нових супермутагенів з метою індукції спадкових змін у злакових культур є актуальним для підвищення стабільності агроценозів колосових культур за продуктивністю та якістю. Мета. Метою було показати вірогідні депресивні наслідки при дії мутагену азиду натрію для першої генерації сортів рослин пшениці озимої м’якої по показниках схожості, виживання, стерильності, параметрів структури врожайності для встановлення задовільного протоколу дії окремих концентрацій мутагену для отримання необхідної кількості рослинного матеріалу. Методи: Насіння 8 сортів пшениці озимої Балатон, Боровиця, Зелений Гай, Золото України, Каланча, Нива Одеська, Полянка, Почайна обробляли розчином хімічного мутагену азиду натрію у концентраціях 0,01%, 0,025%, 0,05%, 0,1%. У поколінні M1 була оцінена схожість, виживання, фертильність зерен пилку, проводили аналіз ознак структури врожайності. Результати. Встановлено, що дія азиду натрію суттєво сильніша с точку зору прояву мутагенної депресії ніж у раніше досліджених хімічних мутагенів. Як правило, зі зростанням концентрації мутагену показники онтогенезу та структури врожайності лінійно знижуються, але можливі варіанти для деяких сортів при дії концентрації азиду натрію 0,01%. Також використання азиду натрію навіть в помірних концентраціях призводить до суттєвої затримки настання окремих фенофаз, без залежності від вихідної форми в характері дії. Азид натрію у концентрації 0,01% був визначений за дією як напівлетальний. Особливості протікання онтогенезу під впливом даного чиннику здатні мати генотип-специфічний характер. Серед параметрів структури за відтворенням мутагенної депресії виділилися як найбільш достовірні висота рослини, МТЗ, вага зерна з головного колосу. Ознаки вага зерно з рослини в цілому варіює у відповідності з підвищенням концентрацій в цілому, але іноді її реакція відрізняється в межах окремого генотипу. Висновки. Азид натрію як мутаген показав доволі високу для хімічного супермутагена ушкоджувальну здатність за проявом депресії по моніторинговим показникам. Надійними параметрами для встановлення факту мутагенної депресії в залежності від концентрації та генотипу є схожість та виживання, зростання стерильність пилку, висота рослини, вага зерна з головного колосу, маса тисячі зерен. Генотип-мутагенна взаємодія в плані прояву депресії визначається в двох ефектах – підвищення загибелі після періоду перезимівлі у деяких сортів та більш низької варіативності у показника ваги зерна з рослини. Фактори генотип та концентрація мутагену при дії даного супермутагену завжди статистично вагомі для модельних показників. The use and research of new supermutagens for the purpose of inducing hereditary changes in cereal crops is relevant for increasing the stability of grain crops agrocenoses in terms of yield and quality. Purpose. The aim was to show the likely depressive consequences of the action of the mutagen sodium azide for the first generation of winter soft wheat plant varieties in terms of germination, survival, sterility, parameters of the yield structure in order to establish a satisfactory protocol for the action of individual concentrations of the mutagen to obtain the required amount of plant material. Methods: Seeds 8 winter wheat varieties of Balaton, Borovytsia, Zeleny Gai, Zoloto Ukrainy, Kalancha, Niva Odeska, Polyanka, Pochayna were treated with a solution of the chemical mutagen sodium azide in concentrations 0,01%, 0,025%, 0,05%, 0,1%. Germination, survival, and fertility of pollen grains were evaluated in the M1 generation, and the parameters of the yield structure were analyzed. Results. It was established that the action of sodium azide is significantly stronger from the point of view of manifestation of mutagenic depression than that of previously studied chemical mutagens. As a rule, with an increase in the concentration of the mutagen, the indicators of ontogenesis and yield structure decrease linearly, but options are possible for some varieties under the influence of a concentration of sodium azide of 0.01%. Also, the use of sodium azide even in moderate concentrations leads to a significant delay in the onset of individual phenophases, regardless of the nature of the action of the original form. Sodium azide in a concentration of 0.01% was determined by its action as semi-lethal. Features of the course of ontogenesis under the influence of this factor can have a genotype-specific character. Among the parameters of the structure based on the reproduction of mutagenic depression, the most reliable plant height, TGW, and grain weight from the main spike stood out. The weight of the grain from the plant as a whole varies in accordance with the increase in concentration in general, but sometimes its reaction differs within the boundaries of a separate genotype. Findings. Sodium azide as a mutagen showed a rather high damaging capacity for a chemical supermutagen by the manifestation of depression according to monitoring indicators. Reliable parameters for establishing the fact of mutagenic depression, depending on the concentration and genotype, are germination and survival, growth, pollen sterility, plant height, grain weight from the main spike, weight of a thousand grains. Genotypemutagenic interaction in terms of the manifestation of depression is determined in two effects increased death after the overwintering period for some varieties and lower variability for the trait of grain weight from the plant. Factors genotype and mutagen concentration under the action of this supermutagen are always statistically significant for model traits.