Проявление морфофизиологических мутаций в М1 и М2 поколениях подсолнечника в результате действия гамма-лучей и диметилсульфата

Аннотация

Выделены и описаны хлорофилльные химеры и морфофизиологические аномалии развития растений М₁ и М₂ подсолнечника. Установлено, что обработка линий подсолнечника Helianthus annuus L. гамма-лучами и химическим мутагеном диметилсульфатом эффективна для индукции широкого спектра и высокой частоты мутаций.

Цель и задачи исследований. Изучение и анализ спектра и частоты соматических мутаций в М₁ и М₂ подсолнечника при обработке химическим мутагеном диметилсульфат (ДМС) и гамма-лучами.

Материал и методика. Исследования проводили в условиях опытного поля Харкивского национального аграрного университета им. В. В. Докучаева в 2014-2015 гг. Материалом для исследования были популяции растений М₁ и М₂ подсолнечника, полученные в результате обработки семян 12 самоопыленных линий гамма-лучами (120 Гр и 150 Гр) и диметилсульфатом (0,01 % и 0,05 % концентрации).

Обсуждение результатов. В результате исследования влияния двух мутагенов на полевую всхожесть семян М₁ подсолнечника установлено, что гамма-лучи имеют большее влияние на всхожесть в сравнении с диметилсульфатом. Так, всхожесть семян, обработанных ДМС 0,01 % и ДМС 0,05 %, была на уровне 68–88 %, что является вполне нормальным показателем для всхожести семян подсолнечника, тогда как всхожесть семян, облученных гамма лучами в дозах 120 Гр и 150 Гр, была низкой (4-30 %), при 95-96 % у контроля. В М₂ всхожесть семян, обработанных диметилсульфатом и семян, облученных гамма-лучами, была на высоком уровне. Опытный образец Х808 В имел несколько меньшую полевую всхожесть: ДМС 0,01 % – 68 %, ДМС 0,05 % – 58 % и еще меньшую – в исследованиях по физическому мутагенезу – 120 Гр – 45 %, 150 Гр – 48 % всхожести. Анализ М₁ показал, что общая частота морфофизиологических изменений вызванных гамма-лучами и диметилсульфатом была достаточно высокой для всех исследуемых образцов, что свидетельствует о существенном влиянии мутагенов на рост и развитие мутантного поколения подсолнечника. Опытные образцы, облученные гамма-лучами, отличались от обработанных диметилсульфатом меньшей всхожестью и выживаемостью М₁.

В 2015 году в течении вегетационного периода было выделено и проанализировано ряд морфофизиологических мутаций в М₂ подсолнечника. Общая частота морфофизиологических мутаций у опытных образцов, обработанных двумя концентрациями диметилсульфата, была значительно ниже (на уровне 3-16 %),чем у образцов, обработанных гамма лучами в дозах 120 и 150 Гр. общая частота изменений у которых была 20-61 %.

Выводы. Обнаружен широкий спектр мутаций различного типа как у образцов, обработанных гамма-лучами, так и у образцов, обработанных ДМС. В том числе это мутации с нарушением синтеза хлорофилла, мутации окраски, формы и размера корзины, мутации габитуса растения, жилкования листьев, их формы и количества и др.