Optimal doses and concentrations of mutagens for winter wheat breeding purposes. Part I. Grain productivity

Abstract

Evaluation of winter wheat mutant families (2011 – 2012, second – third generations, exclude a little number of dominant mutations at first generation) and lines (2013 – 2016, forth and next generations) has been carried out. Six bread winter wheat lines have been identified as high-grain productivity mutants (prevalent on national standard variety for agriculture zone by summarized three-year’s results). For these lines higher value of two components of yield structure (1,000 grain weight and grain weight per plant) was typical during field estimation. Other indexes didn’t get significant influences on yield performance. Gamma-rays dose 100 Gy as a mutagen factor was the most successful in induction productive mutations. Medium dose of gamma-rays (100 Gy) and concentrations of nitrosoalkylureas (0.01 – 0.0125%) are recommended for winter wheat mutation breeding on grain productivity. Four lines were recommended for state varieties exam. Two earliness, one semi- and one short-stem lines have been determined for using directly as future varieties or components of breeding crosses. Varieties obtained by gamma radiation are less sensitive to same mutagen (in terms of mutation induction). Their re-exposure is inappropriate by same mutagen. The same situation was observed for chemical mutagens. However, the varieties which obtained with field hybridization or after treated by other types of mutagens (for example exploited chemical mutagens for radiomutants) were more successful as initial material for obtaining new highproductive lines. Проведено оцінку мутантних родин озимої пшениці (2011 – 2012 рр., друге – третє покоління, виключити невелику кількість домінантних мутацій у першому поколінні) та ліній (2013 – 2016 рр., четверте та наступне покоління). Шість ліній м’якої озимої пшениці ідентифіковано як мутанти високої зернової продуктивності (переважають на національному стандартному сорті для зони землеробства за узагальненими результатами трьох років). Для цих ліній при польовому оцінюванні характерним було вищі значення двох компонентів структури врожайності (маса 1000 зерен і маса зерна на рослину). Інші показники не мали значного впливу на показники врожайності. Гамма-випромінювання в дозі 100 Гр як мутагенний фактор виявилося найбільш успішним у індукції продуктивних мутацій. Для мутаційної селекції озимої пшениці на зернову продуктивність рекомендовані середні дози гамма-випромінювання (100 Гр) і концентрації нітрозоалкілсечовини (0,01 – 0,0125%) . Для проведення державної сортоекспертизи рекомендовано чотири лінії. Визначено дві скоростиглі, одну напів- та одну короткостебельну лінії для безпосереднього використання як майбутніх сортів або компонентів селекційних схрещувань. Сорти, отримані гамма-випромінюванням, менш чутливі до того ж мутагену (з точки зору індукції мутації). Їх повторне опромінення одним і тим же мутагеном недоцільно. Така ж ситуація спостерігалася і для хімічних мутагенів. Однак сорти, отримані шляхом польової гібридизації або після обробки іншими видами мутагенів (наприклад, використаних хімічних мутагенів для радіомутантів), більш вдалі як вихідний матеріал для отримання нових високопродуктивних ліній.