Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
Интересные исследования были проведены чехословацким генетиком И. Черни (1972). Он изучал влияние гамма-радиации на частоту возникновения специфической генной мутации Su при облучении отцовских растений кукурузы в различные фазы развития. В качестве материнской формы был использован сорт сахарной кукурузы, а в качестве отцовской — с крахмалистым эндо-
32. Частота эндоспермных мутаций гена Su при гамма-облучении растений кукурузы в дозе 10 Гр в различные фазы онтогенеза (И. Черни, 1972)
Фазы, в которые облучали отцовские Общее ко Количест Процент
растения личество во семяи с мутаций
семян мутацией
Контроль (без облучения) 240 0 0
Начало дифференциации соцветия 758 37 4,88
Дифференциация цветка, рост стебля 596 41 6,88
Микроспорогенез 375 10 2,67
Начало гаметогенеза, выметывание
метелки 873 114 13,10
Начало цветения 545 286 52,48
спермом. Частота мутаций гена оценивалась по количеству крахмалистых зерен на початках материнской формы. Было установлено, что максимальное количество мутаций наблюдается при облучении растений в дозе 10 Гр в фазу начала цветения — оно в 4—20 раз превышало их уровень при облучении в этой же дозе в другие фазы онтогенеза (табл. 33).
Н. Ф. Батыгин и М. А. Питиримова (1977), облучая растения ячменя в различные фазы развития, обнаружили максимальное количество хлорофильных мутаций при облучении в фазу выхода в трубку, а наибольшее количество морфологических изменений — при облучении в фазу формирования соцветия.
По-видимому, выход мутаций определяется многими признаками и в первую очередь спецификой вида, а также типом мутаций, избранных для оценки мутабильности. Но в целом наибольшее количество новых наследуемых признаков возникает при облучении растений во второй половине онтогенеза и в особенности в период формирования половых продуктов.
Для усиления эффективности мутагенеза используют также хроническое облучение растений на протяжении всего вегетационного периода в условиях гамма-поля. Но и в отношении к этому приему среди исследователей существуют разногласия. Одни категорически утверждают, что при хроническом облучении удается добиться существенного увеличения выхода мутаций, как на единицу дозы облучения, так и на единицу выживаемости растений. Другие отдают предпочтение пофазному облучению растений, считая, что хроническое не дает каких-либо серьезных преимуществ, но значительно усложняет работу. Более того, ввиду высокой радиочувствительности ра-
стений на ранних этапах эмбриогенеза при облучении на гамма-поле может существенно возрастать стерильность растений.
Некоторые преимущества при получении новых форм растений по сравнению с облучением семян может дать облучение пыльцы. В отличие от семян, у которых зародыш состоит из тысяч клеток, пыльцевое зерно представляет собой одну клетку с генеративным ядром. И мутации, возникающие в нем, переходят сразу же во все клетки образующегося из зиготы растения. Таким образом, растение уже в первом поколении после оплодотворения облученной пыльцой становится мутантным, что в некоторых случаях позволяет по меньшей мере на год сократить сроки селекционного процесса.
Пыльца, как правило, более радиочувствительна, чем семена того же вида растения. Но она может прорастать даже при очень высоких дозах ионизирующих излучений, не осуществляя, однако, нормального оплодотворения. Более того, пыльца и с убитым облучением ядром способна вызвать у некоторых видов растений развитие завязи. Однако такая завязь несет только материнские хромосомы, и, соответственно, растения, выросшие из семян, начало которым дали яйцеклетки, оплодотворенные такой пыльцой, будут нести признаки лишь материнского растения. Все эти особенности необходимо учитывать при работе с облученной пыльцой.
С целью получения новых форм растений можно также облучать клубни, корнеплоды, корневища, луковицы, черенки и другие органы вегетативного размножения. Ввиду высокой чувствительности к ионизирующим излучениям этих видов материала, дозы, используемые для облучения, всегда бывают более низкими, чем при облучении семян.
Работа с облученными органами вегетативного размножения предоставляет определенные преимущества по сравнению с работой с облученными семенами. Так, если при облучении последних многие возникшие мутации могут элиминироваться (исключаться) в процессе редукционного деления и образования гамет, то при облучении вегетативных органов они сразу же будут закрепляться и передаваться потомству.
Иногда удается повысить выход мутантов, сочетая облучение семян и органов вегетативного размножения, семян и пыльцы, органов вегетативного размножения и пыльцы.
33. Количество сортов культурных растений, полученных с помощью метода радиационного мутагенеза в различных странах
