Ефекти депресії у нових сортів пшениці озимої при дії хімічного супермутагена

Abstract

Селекційне покращення цінних генотипів пшениці озимої, створення нових культурних форм на базі дикого матеріалу, підвищення біорізноманіття культури, пришвидшення поліпшення вже існуючих та впровадження нових ознак є основою проблематики використання чинників з низьким ушкоджуючим ефектом, котрі здатні призводити до комплексних мікрозмін. Мета. Дослідження спрямоване на вивчення ефекту (мутагенної депресії) при дії хімічного супермутагену на рівні окремих рослин у першому поколінні за показниками онтогенезу, проходження фенофаз, життєздатності пилку, структури врожаю. Методи. Насіння сортів пшениці озимої Фаррел, NE 12443, Ронін, Сейлор обробляли водним розчином ДАБ (1,4-бісдіазоацетилбутан) у концентраціях 0,1 %, 0,2 %, 0,3 %. Для кожної обробки брали 1000 зерен пшениці озимої. Експозиція дії мутагену 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. Загальний обсяг дослідженого матеріалу складав 16000 рослин за всіма варіантами, з них після аналізу перезимівлі обсяг мутантної популяції становив 14341 рослини. Аналіз у факторному просторі впливу окремих параметрів як функцій класифікації показав, що весь матеріал за характером дії можна поділити на три основні групи. Чітко та достовірно за центроїдними відстанями диференціювали група за відсутності мутагенного впливу та дія ДАБ 0,3 %. За діями між групами ДАБ 0,1 % та ДАБ 0,2 % статистично достовірна різниця за ефектами мутагенної депресії була відсутня. Встановлено, що модельними для ефектів активності ДАБ як мутагену при прояві дії у першому поколінні з надійним рівнем достовірності є так показники як схожість та виживання рослин, рівень стерильності у зразків, вага зерна з головного колосу та МТЗ. Інші показники не є суттєвими для надійного моніторингу депресії. Висновки. Депресивні наслідки за вивченими ознаками в варіантах досліджень навіть при дії найвищої концентрації не досягли значень ЛД50, або РД50, тобто за дією концентрації відносилися до помірних. За класифікаційним аналізом не є доцільним використання ДАБ 0,1 %. Для даного мутагену характерна значна генотип-мутагенна взаємодія. На відміну від епімутагенної дії віддалена загибель менш важлива, переважно депресивний ефект ДАБ виражається у нижчій схожості. Специфічною генотип-мутагенною взаємодією та сприйнятливістю виділився сорт Сейлор. Breeding improvement of valuable genotypes of winter wheat, creation of new cultural forms based on wild material, increase of cultural biodiversity, acceleration of improvement of already existing and introduction of new traits are the basis of the problem of using factors with a low harmful effect, which can lead to complex microchanges. Purpose. The research is aimed at studying the effect (mutagenic depression) of a chemical supermutagen at the level of individual plants in the first generation according to the indicators of ontogenesis, passage of phenophases, pollen viability, yield structure. Methods. The seeds of winter wheat varieties Farrell, NE 12443, Ronin, Sailor were treated with water solution of DAB (1,4-bisdiazoacetylbutane) in concentrations of 0.1%, 0.2%, 0.3%. For each treatment 1000 grains of winter wheat were taken. Exposure to mutagen 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. The total amount of researched material was 16,000 plants according to all variants, of which, after overwintering analysis, the volume of the mutant population was 14,341 plants. Analysis in the factor space of the influence of individual parameters as classification functions showed that the entire material can be divided into three main groups according to the nature of the action. The group in the absence of mutagenic influence and the effect of DAB 0.3% were clearly and reliably differentiated by centroid distances. There was no statistically significant difference in the effects of mutagenic depression between the DAB 0.1% and DAB 0.2% groups. It was established that parameters such as germination and survival of plants, the level of sterility in samples, the weight of grain from the main ear and MTZ are model for the effects of the activity of DAB as a mutagen when the action is manifested in the first generation with a reliable level of reliability. Other indicators are not essential for reliable monitoring of depression. Findings. Depressive effects according to the studied signs in the variants of the studies, even at the highest concentration, did not reach the values of LD50 or RD50, that is, according to the effect of the concentration, they were moderate. According to the classification analysis, it is not appropriate to use DAB 0.1%. This mutagen is characterized by significant genotype-mutagen interaction. In contrast to the epimutagenic effect, long-term death is less important, mainly the depressive effect of DAB is expressed in lower germination. The variety Sailor stood out for its specific genotype-mutagenic interaction and susceptibility.