Создание исходного материала для селекции ярового ячменя под действием мочевины, лазерного излучения и дальнего красного света

• Автор: Емелев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 204 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Индуцированный мутагенез у культурных растений
1.1.1. Физиологическое действие света красного диапазона и фитохром
1.1.2. Действие лазерного излучения на наследственность растений
1.1.3. Влияние дальнего красного света на геном растений
1.2. Химические мутагенные факторы
1.2.1. Азот и мочевина в физиологии и биохимии растений
2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Агроклиматическая характеристика Кировской области
2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов
2.3. Почвы опытного участка
2.4. Характеристика исходного материала, используемого в опытах
2.5. Мутагенные факторы и методика выделения измененных форм
2.6. Методики цитологических, физиологических и биохимических исследований
3. ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ДАЛЬНЕГО КРАСНОГО
СВЕТА И МОЧЕВИНЫ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ЯЧМЕНЯ В ПЕРВОМ ПОКОЛЕНИИ
3.1. Полевая всхожесть семян, длина первых листьев и выживаемость растений ячменя в Мі
3.2. Изменение количественных признаков ячменя в первом поколении
4. ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ВО ВТОРОМ ПОКОЛЕНИИ
4.1. Частота и спектр хлорофилльных мутаций в М2
4.2. Морфологическая и физиологическая изменчивость ячменя
5. МУТАЦИОННАЯ И МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
ЯЧМЕНЯ В ТРЕТЬЕМ ПОКОЛЕНИИ

5.1. Характер наследования и частота хлорофилльных мутаций в Мз
5.2. Частота и спектр мутационной изменчивости ячменя в М3
6. МУТАЦИИ ЯЧМЕНЯ В ЛОКУСЕ WAXY, ИНДУЦИРОВАННЫЕ
КРАСНЫМ СВЕТОМ И МОЧЕВИНОЙ
7. ОСОБЕННОСТИ И ХАРАКТЕРИСТИКА МУТАНТОВ ЯЧМЕНЯ
7.1. Устойчивость мутантов ячменя к головневым болезням
7.2. Устойчивость мутантов ячменя к повреждению шведской мухой
7.3. Электрофоретические спектры запасных белков у мутантов ячменя
7.4. Урожайность селекционно-ценных мутантных форм ярового ячменя
7.5. Характеристика мутантов с хозяйственно-полезными признаками
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Перед селекционерами стоит задача выведения новых сортов растений, оптимально использующих условия возделывания и дающих стабильно высокие урожаи (Мухсинов В.Х., 1990). Сорта должны быть устойчивы к болезням и вредителям, приспособленны к механизированной уборке (неполегающие, неосы-пающиеся) и способные противостоять засолению почв, резким переменам погоды, засухе (Гуляев Г.В., 1996).
В селекции зерновых культур для получения ценного исходного материала успешно используют как давно известные методы: отбор, гибридизация, так и новые - экспериментальный мутагенез, генная и клеточная инженерия.
На протяжении большей части истории селекции создание новых полезных для человека форм растений и совершенствование имеющихся осуществлялось на основе комбинативной изменчивости и относительно редких полезных спонтанных мутаций. За последнее время эта основа значительно расширилась благодаря внедрению в селекционную практику методов экспериментального мутагенеза, резко повышающих частоту возникновения наследственных изменений и этим увеличивающих вероятность нахождения среди них желательных для селекционера форм (Гершензон С.М., 1983).
Применение индуцированного мутагенеза представляет большой интерес для создания исходного материала, так как является менее трудоемким методом и ускоряет срок выведения новых сортов сельскохозяйственных культур. При умелом его использовании можно до неузнаваемости изменить растение, сделать его скороспелым или позднеспелым, заставить в определенное время сбрасывать листья и цветки, изменять размеры и окраску цветков и плодов, скорректировать качество и количество белка, его аминокислотный состав и т.д.
Необходимо подчеркнуть, что задача индуцированного мутагенеза состоит не только в том, чтобы давать готовые сорта, но и в том, чтобы давать исходный материал для селекции в виде источников и доноров хозяйственноценных свойств (Коновалов Ю.Б., 1990).

• алкилирующие соединения, вызывающие нарушение точности авторе-
продукции молекул ДНК;
• окислители, восстановители и свободные радикалы, вызывающие заме-
ну в молекуле ДНК пар оснований А-Т на Г-Ц;
• акридиновые красители, образующие в результате реакции с ДНК ком-
плекс, препятствующий нормальной редупликации.
• биологически активные вещества - ПАБК, ГК, АБК и др.
Наиболее распространенными и широко используемыми в последние десятилетия в России являются алкилируюшие соединения, в частности супермутагены - мутагены, увеличивающие частоту мутаций в сотни раз (до 100% мутаций). Из химических супермутагенов в селекции используют нит-розоэтилмочевина (НЭМ), нитрозометилмочевина (НММ) и ряд др. (Дудин Г.П., Мальцев С.П., 1986). По химическому строению нитрозосоединения близки к генному материалу и имеют прямое действие на геном (Бедняк А.Е., 1965, 1970; Рапопорт, 1966; Туманов Л.Л., Бедняк А.Е., Норенко Н.П., 1966; Домрачева А.Г., 1971). К числу супермутагенов также относят нитрозоалки-ламиды , нитрозоалкиламины, нитрозоалкилуретаны и др. Установлено, что и по выходу полезных мутаций нитрозоалкилмочевины значительно превосходят все остальные сильные мутагены (Рапопорт И.А., 1966).
Структурная формула нитрозометилмочевины (C2H5N3O2):

|ССНз

При работе с высшими растениями воздействию данных мутагенов подвергают семена, растения, пыльцу. В этом случае мутации проявляются уже у растений нового (первого) поколения.
Химические препараты, регуляторы роста и развития растений являются веществами, действующими на генетический аппарат и белоксинтези-рующую систему растений, организма (Кулаева О.H., 1985).