Мутації структури рослини пшениці озимої, викликані диметилсульфатом

Abstract

Метою наших досліджень є встановлення мінливості мутацій архітектури стебла сучасних сортів пшениці озимої української селекції щодо їх взаємодії з концентраціями хімічного мутагену та взаємодії генотипу з мутагеном. Мутації, що мають агрономічну цінність, такі як коротке стебло, карликові та напівкарликові, також були досліджені. Отримано нові перспективні мутантні лінії в рамках програми мутаційної селекції. Основним компонентом успішної мутаційної селекції була взаємодія генотип-мутаген (за даними факторного аналізу). Завданням наших досліджень є опис генотипової варіації нових мутантних ліній пшениці озимої за висотою та будовою рослини, дослідження ролі взаємодії генотип-мутагену у формуванні нової ознаки. Найбільш ключовими об’єктами є система зв’язків між генотипом і природою хімічного мутагену, концентрацією мутагену. По-друге, наше завдання оцінити повторюваність мутагенного ефекту і його придатність для майбутнього процесу поліпшення рослин. За виникаючими мутаціями (в сенсі частоти мутації та спектру) генотипи можна роз- ділити на дві групи. У першій групі знаходили лише сорти, отримані за допомогою хіміч- них мутагенів. У другій групі усі інші. Диметилсульфат був більш корисним для отримання мутацій за архітектурою рослин для будь-яких генотипів. Вищий рівень короткостебель- ності та напівкарликовості індукував диметилсульфат 0,05 %. Напівкарликові як мутації відзначалися високим рівнем взаємодією генотип-мутаген при дії ДМС. ДМС відзначився як мутаген для створення нового варіаційного матеріалу за висотою рослин і структурою стебла, виявився більш успішним, ніж інші хімічні мутагени, на рівні гамма-променів, його можна використовувати як для селекції на базі мутацій, так і для спеціальних досліджень деяких типів індукції мутації (як приклад – карликові форми). У комплексі з відповідним генотипом можна збільшити частоту мутацій за висотою рослини та восковою поволо- кою. Було отримано мутантні лінії з коротким стеблом і змінами воскової поволоки як для перспективних нових сортів, так і для джерел генетичної колекції для можливих майбутніх змін в архітектурі рослин. Сім ознак показали значний вплив генотипу як ключового ком- понента для успіху мутаційної селекції, у всіх випадках взаємодія генотип-мутаген щодо результатів факторного аналізу була важливою у своєму впливі на частоту мутацій. The objectives of our investigations are to describe the variability by mutations of stem architecture of the modern Ukrainian winter wheat varieties regarding their interactions with chemical mutagen concentrations and genotype-mutagen interaction specific. Agronomic-value mutations like as short stem, dwarfs and semi-dwarfs have been investigated too. New perspective mutant lines have been obtained in terms of mutation breeding program. Main components for mutation breeding successful was genotype-mutagen interaction (according to factor analyses). The objectives of our investigations are to describe the genotypic variation of new mutant winter wheat lines by plant height and structure, investigation of role genotype-mutagen interactions at formation of new trait. The most target objects are developing relations between genotype and nature of chemical mutagen, mutagen concentration. Second our purpose to estimate recurrent mutagen effect and its suitability for future plant improvement process. By mutations occur (in sense of mutation rate and spectra) genotypes can be subdivided on two groups. At the first group only varieties, which obtained with chemical mutagens were observed. At second group other varieties. Dimethylsulfate were more useful for obtaining mutations by plant architecture for any varieties. Higher level of short-stem and semi-dwarfs mutation were inducted by dimethylsulfate 0,05 %. Semi-dwarfs as mutations significance responded to dimethylsulfate action by genotype-mutagen interaction. DMS as a mutagen for creation new variation material on plant height and stem structure has been shown as moresuccessful than other chemical mutagens, on the level of gamma-rays and this mutagen can be used both for mutation breeding and special investigations by some types of mutation induction (as for example – dwarfs forms). In complex with proper genotype it possible to increase rate of mutations by plant height and waxy bloom. Some mutant lines with short stem and changes in waxy bloom has been obtained both as for perspective new varieties and the sources for winter genetic-value collection for possible future changing in plant architecture. Seven traits appeared significant influence of genotype as a key component for mutation breeding success, all times genotype-mutagen interaction regarding results of factor analyze was significance in its influence on mutation rates.