Особливості впливу Nonidet P-40 як епімутагену на рослини пшениці озимої

Abstract

Хімічний мутагенез зарекомендував себе як ефективний засіб генетичного поліпшення культурних рослин та отримання нових з унікальними ознаками, котрі не можна отримати з існуючих генетичних колекцій, або впровадження котрих потребує непропорційно зусиль через небажані генетичні композиції або притаманні додаткові негативні якості вихідного матеріалу. Мета. Дослідження повинні були встановити ефект мутагенної депресії у першого покоління сортів пшениці озимої, що отримали дію аналогового епімутагену Nonidet P-40, вплив дії його окремих концентрацій на показники росту та розвитку. Методи: Насіння сортів пшениці озимої Фаррел, NE 12443, Ронін, Сейлор обробляли водним розчином Nonidet P-40 у концентраціях 0,01 %, 0,05 %, 0,1 %, 0,5 %, контролем була вода. Для кожної обробки брали 1000 зерен пшениці озимої. Експозиція дії епімутагену була 24 години. Дослід висівався вручну, в першому поколінні проводили моніторинг схожості та виживання після зимового періоду за окремими варіантами. Рівень стерильності визначали фарбуванням зразків пилку ацетокарміном, проводили аналіз структури врожайності. Результати. Проведення дослідження по впливу окремих чинників показало, що схожість та виживання рослин пшениці озимої залежало як від сорту, так і знижувалося при підвищені концентрації епімутагенного агенту. Достовірною була наявність віддаленої у часі загибелі рослин через постдію речовини. По характеру реакції на NP-40 фактично матеріал можна поділити на дві групи – у першій сорти NE 12443, Ронін, у другій сорти менш толерантні до дії агенту Фаррел та Сейлор. Різниця була хоч і достовірною та за загальною класифікацією доз та концентрацій не суттєвою – усе відносилося до діапазону помірних (70-80 % від ознаки). Активність помірна та не призводить до зниження життєдіяльності до рівня ЛД50, або РД50. Дія NP-40 достовірно вплинула на підвищення стерильності. Встановлено вирішальну вагомість таких ознак при прояві мутагенної депресії як схожість, виживання, фертильність, вага зерна з головного колосу та МТЗ, частково вага зерна з рослини. Висновки. Ефект депресії при дії NP-40 доволі помірний, навіть у випадку чутливих сортів ефект незначно перевищує помірну, за досліджуваними параметрами в жодному випадку не досягли значень ЛД50, або РД50. За рівнем викликаної мутагенної депресії відповідає хімічним супермутагенам з низькою ушкоджувальною здатністю. Має менш депресивний характер дії. Значима генотип-мутагенна взаємодія тільки для першою групи ознак та ваги зерна з рослини. Характерною особливістю є відстрочений характер депресивної дії. Chemical mutagenesis has proven itself as an effective means of genetic improvement of cultivated plants and obtaining new ones with unique characteristics that cannot be obtained from existing genetic collections, or the introduction of which requires disproportionate efforts due to undesirable genetic compositions or inherent additional negative qualities of the initial material. Purpose. Research was supposed to establish the effect of mutagenic depression in the first generation of winter wheat varieties that received the effect of the analog epimutagen Nonidet P-40, the effect of its individual concentrations on growth and development traits. Methods: The seeds of winter wheat varieties Farrell, NE 12443, Ronin, Sailor were treated with water solution of Nonidet Р-40 in concentrations of 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5%, the control was water. For each treatment 1000 grains of winter wheat were taken. Exposure to epimutagen was 24 hours. The experiment was sown by hand, in the first generation germination and survival after the winter period were monitored in separate variants. The level of sterility was determined by staining pollen samples with acetocarmine and the yield structure was analyzed. Results. Conducting a study on the influence of individual factors showed that the germination and survival of winter wheat plants depended both on the variety and decreased with an increased concentration of the epimutagenic agent. The presence of plant death due to the after-effect of the substance was reliable. According to the nature of the reaction to NP-40, the material can actually be divided into two groups – in the first variety NE 12443, Ronin, in the second variety Farrell and Sailor are less tolerant to the agent. Although the difference was reliable and, according to the general classification of doses and concentrations, not significant – everything belonged to the moderate range (70-80% of the trait). The activity is moderate and does not lead to a decrease in vital activity to the level of LD50 or RD50. The action of NP-40 reliably affected the increase in sterility. The decisive importance of such signs in the manifestation of mutagenic depression as germination, survival, fertility, weight of grain from the main ear and TGW, partially weight of grain from the plant was established. Findings. The effect of depression under the action of NP-40 is quite moderate, even in the case of sensitive varieties, the effect slightly exceeds the generally accepted classification of action, according to the studied parameters, in no case did they reach the LD50 or RD50 values in relation to the control. In terms of the level of induced mutagenic depression, it corresponds to chemical supermutagens with a low damaging capacity. Has a less depressing nature of action. A significant genotype-mutagenic interaction is only for the first group of traits and the weight of the grain from the plant. A characteristic feature is the delayed nature of the depressive action