Ученые ТюмГУ, НПЦ зернового хозяйства имени А. И. Бараева в Казахстане и Института биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН впервые установили биологический потенциал химического мутагена фосфемида на яровой мягкой пшенице. Биологи выявили, что обработка семян водным раствором этого мутагена в оптимальных концентрациях эффективна для увеличения генетической изменчивости и отбора ценных для селекции форм.
В ТюмГУ нашли новый способ увеличить генетическое разнообразие пшеницы / © Afonin, ru.wikipedia.org
«Под воздействием водного и температурного стресса у ряда мутантных образцов мы отметили увеличение содержания хлорофилла в клетках флагового листа при сравнении с показателями в благоприятных погодных условиях. Выявленные различия могут быть использованы как индикатор отбора форм, устойчивых к неблагоприятным факторам окружающей среды.
Мутантные образцы с их разнообразными фенотипическими и генотипическими вариациями полезны для улучшения хозяйственно ценных признаков пшеницы. По результатам полевого испытания мутантов пятого и шестого поколений лучшие из них представляют интерес для селекционно-генетических программ», – сообщила заведующий кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры ТюмГУ Нина Боме.
В исследовании ученые использовали 29 образцов яровой мягкой пшеницы, отобранных из мутантных популяций двух сортов Cara (Мексика) и Скэнт 3 (Россия), гибрида от их скрещивания, а также три контрольных сорта — Тюменская 25, Тюменская 29, Новосибирская 31. Мутантные образцы были получены с помощью химического мутагена фосфемида после обработки семян водным раствором в концентрациях 0,002 и 0,01% в течение трех часов.
Посев, наблюдения, учеты и описание морфофизиологических признаков и биологических свойств растений они проводили на экспериментальном участке биостанции Тюменского госуниверситета «Озеро Кучак».
Как пояснила Нина Боме, в полевых испытаниях выявлены значительные различия между генотипами по ряду количественных признаков. Сила связи между урожайностью и другими признаками зависит от метеорологических условий сезона вегетации. Под воздействием водного и теплового стресса увеличивалась зависимость зерновой продуктивности от числа растений и продуктивных стеблей на один кубометр, сохранившихся к уборке, высоты растений, содержания хлорофилла в клетках флаговых листьев, числа зерен в колосе.
В результате по комплексу селекционно ценных признаков ученые отобрали пять мутантных образцов яровой мягкой пшеницы, характеризующихся относительно высоким биологическим потенциалом при сравнении с другими образцами и стандартными сортами. Урожайность у лучших мутантов составила 396,1-518,2 г/м2, у стандартных сортов 355,0-424,5 г/м2.
По оценке биологов, для увеличения генетического разнообразия эффективно комплексное использование мутационной и рекомбинационной изменчивости.
Работа выполнена при поддержке проекта Министерства науки и высшего образования России.
