Цитогенетическое изучение хемомутантов мягкой пшеницы
Знакомство с результатами цитогенетического изучения двух серий мутантов, полученных с помощью химических мутагенов и фунгицида Скарлет. Рассмотрение основных проблем снижения уровня генетического разнообразия у главных сельскохозяйственных культур.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.02.2020 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Цитогенетическое изучение хемомутантов мягкой пшеницы
Впервые приводится сравнительный анализ результатов цитогенетического изучения двух серий мутантов, полученных с помощью химических мутагенов и фунгицида Скарлет. Показано, что хромосомных аберраций в изученном материале не обнаружено. Предполагается, что использованные химические соединения вызывают возникновение лишь генных мутаций, что может быть предпосылкой высокого выхода селекционно ценных признаков.
В настоящее время существует проблема снижения уровня генетического разнообразия у главных сельскохозяйственных культур, в том числе - пшеницы [3]. В связи с этим по всему миру проводятся широкие исследования с целью расширения генетической базы пшеницы за счет разнообразных источников ее изменчивости [5]. Одним из способов создания исходного материала для селекции является метод химического мутагенеза [2]. Благодаря применению высокоэффективных химических мутагенов (супермутагенов), открытых И.А. Рапопортом и обладающих ярко выраженной специфичностью действия, появилась возможность получать широкий спектр мутаций, не встречающихся в природе, при сохранении исходного комплекса признаков [1].
Химические мутагены обладают невысоким аберрационным эффектом, а некоторые индуцируют исключительно генные мутации. Такие мутации наиболее выгодны в селекционной работе, так как в этом случае больше вероятность сохранения полезного признака, поскольку отсутствует стерильность, часто связанная с хромосомными аберрациями. Специфический характер действия химических мутагенов (на фенотипическом уровне) часто состоит в том, что вызывает исключительно генные мутации с высоким выходом селекционно ценных признаков [4].
Однако, труднодоступность химических мутагенов из-за их высокой стоимости с одной стороны, и широкое распространение в сельском хозяйстве пестицидов с выявленными мутагенными свойствами - с другой, побуждают к их использованию в новых экспериментах. Установлено, что пестициды могут быть достаточно эффективными мутагенными факторами для создания исходного материала зерновых культур. Повышение эффективности экспериментального мутагенеза в настоящее время связывают с поиском новых химических соединений, дающих высокий выход полезных и ценных мутаций.
Несмотря на то, что мутагенное действие химических соединений испытано на различных генетических системах - насекомых, млекопитающих, растениях, микроорганизмах, всё ещё остаются неизвестными последствия воздействия микроколичеств химических соединений на организмы. В контексте сказанного представляется особенно актуальным их использование в качестве механизма получения широкого спектра селекционно ценных наследственных изменений на культуре пшеницы.
С целью выявления наличия либо отсутствия хромосомных аберраций в митотических циклах мутантов МК - 777; МК - 721; МК - 737; МК - 753, полученных Л.А. Кротовой с помощью химических супермутагенов: нитрозодиэтилмочевины (НДЭМ), нитрозоэтилмочевины (НЭМ), нитрозодиметилмочевины (НДММ) и фунгицида Скарлет (дозы: 0,2 л/т; 0,4 л/т; 0,8 л/т), мы изучали меристематические зоны деления первичного корешка.
При цитологическом изучении первой серии мутантов мы получили следующие результаты (рисунки 1-6):
генетический сельскохозяйственный химический
При изучении энергии прорастания и всхожести первого мутантного поколения (М-1), обработанного фунгицидом Скарлет в трёх дозах, и исходного сорта Павлоградка, нами обнаружено в лабораторных условиях усиленное развитие колеоптиля и корневой системы проростков по сравнению с растениями из первой серии мутантов и исходных форм. Это согласуется с характеристиками данного фунгицида: «стимулирует развитие колеоптиля, формирование мощной корневой системы; повышает засухо- и морозоустойчивость» и др.
При цитологическом изучении этого набора мутантов не обнаружено хромосомных аберраций, как и в случае с первой серией мутантов, полученных с помощью химических супермутагенов:
Таким образом, цитологическое изучение двух серий мутантов и их исходных форм показало, что хромосомных нарушений во всех фазах митоза не обнаружено. Наличие генных мутаций мы сможем выявить в полевом эксперименте при статистическом анализе количественных признаков этих популяций (все мутантные линии и их исходные формы посеяны в мае 2017 года на агробиостанции ОмГПУ в четырёх повторностях).
Библиографический список
генетический сельскохозяйственный химический
1. Белецкая Е.Я., Кротова Л.А. Мутагенез в селекции растений и генетических исследованиях. - М.: ООО «Школьная пресса»//Биология в школе, №5, 2016. - С. 3-15.
2. Кротова Л.А., Белецкая Е.Я., Поползухина Н.А. Использование генетического потенциала мутантов озимых форм в селекции мягкой пшеницы Западной Сибири: монография. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, 2012. - 198 с.
3. Шаманин В.П. Расширение генетического разнообразия генофонда яровой пшеницы/В.П. Шаманин, И.В. Потоцкая, А.Ю. Трущенко, А.С. Чурсин, С.П. Кузьмина, Л.А. Кротова//Вестник Алтайского аграрного университета, №5(91), 2012. - С. 13-16.
4. Эйгес Н.С. Историческая роль Иосифа Абрамовича Рапопорта в генетике. Продолжение исследований с использованием метода химического мутагенеза//Вавиловский журнал генетики и селекции, 2013. Том 17, №1.
5. Warburton M.L., Crossa J., Franco J., Kazi M., Trethowan R., Rajaram S., Pfeiffer W., Zhang P., Dreisigacker S., van Ginkel M.// Euphytica. - 2006. 149, №3.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение разнообразия овощных культур, которые относят к одно-, двух- и многолетним травянистым растениям, сочные части или плоды которых человек употребляет в пищу. Основные виды овощных культур: пасленовые, капустные, тыквенные, луковые, корнеплоды.
презентация [6,5 M], добавлен 20.04.2011Способы увеличения продуктивности штаммов: мутагенез и отбор, гибридизация путем скрещивания, конъюгация у бактерий, системы скрещивания у грибов. Типы мутантов и способы их выделения. Получение ауксотрофных мутантов с помощью метода отпечатков.
реферат [1,1 M], добавлен 06.12.2010Свойства мутаций как спонтанных изменений генотипа. Модификации молекулы ДНК под воздействием мутагенов. Характеристика способов поддержания генетического гомеостаза на молекулярно-генетическом, клеточном, организменном и популяционно-видовом уровнях.
реферат [572,3 K], добавлен 17.11.2015Рассмотрение ключевых способов определения рациона и особенности питания карповых рыб в Обь-Иртышском бассейне на примере Ряпушки, Тугуна, Муксуна. Знакомство с методическими основами и результатами изучения питания сиговых рыб в Обь-Иртышском бассейне.
курсовая работа [54,8 K], добавлен 14.01.2015Применение генетико-статистических методов на разных этапах селекционного процесса. Расчет комбинационной способности родительских сортов яровой мягкой пшеницы по коэффициенту хозяйственной эффективности фотосинтеза в системе топкроссных скрещиваний.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.06.2011Исследование механизмов передачи генетического материала и создание новых способов генетического картирования. Перенос генетического материала с помощью плазмид, с помощью рекомбинации и посредством трансдукции. Генетическое картирование актиномицетов.
реферат [25,9 K], добавлен 15.12.2010Анализ истории изучения лишайников на территории Подосиновского района, особенности их анатомии и физиологии. Исследование лишайников района п. Демьяново, их разновидности, выбор материалов и методики, формирование и анализ полученных результатов.
контрольная работа [29,0 K], добавлен 28.09.2010Изучение химических основ наследственности. Характеристика строения, функций и процесса репликации рибонуклеиновой и дезоксирибонуклеиновой кислот. Рассмотрение особенностей распределение генов. Ознакомление с основными свойствами генетического кода.
контрольная работа [38,4 K], добавлен 30.07.2010Учение о предковых формах как один из разделов селекции. Цепочка эволюционных изменений. Учения Чарльза Дарвина. Центры происхождения культурных растений в учении академика Н.И. Вавилова. Преимущества генетического разнообразия исходного материала.
реферат [18,6 K], добавлен 21.01.2016Основные этапы развития, задачи и разделы генетики, ее влияние на другие отрасли биологии. Характеристика основных методов изучения наследственности: генеалогического, близнецового, биохимического, цитогенетического (кариотипического) и популяционного.
реферат [42,0 K], добавлен 10.03.2012Операторы выбора родителей. Рекомбинация бинарных строк. Моделирование одно-, двух- и многоточечного, триадного кроссинговеров. Построение рулетки для отбора хромосом. Выбор партнера для скрещивания. Результаты применения генетических операторов.
курсовая работа [362,5 K], добавлен 27.03.2016Понятие и биологическая сущность мутагенов, их классификация и характерные признаки, сферы применения в биотехнологии. Механизмы образования мутаций при действии различных биологических факторов. Характер влияния физических мутагенов на живые клетки.
реферат [35,0 K], добавлен 23.01.2010Особенности систематики и биологии трематод рода Diplostomum. Главные проблемы идентификации и таксономии диплостом. Геномная вариабельность рДНК трематод. Анализ филогенетических связей в группе диплостомид на основании последовательностей ITS и cox1.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 31.01.2018История развития и сферы использования молекулярной биотехнологии; генная инженерия. Мутации и рекомбинации вирусов. Строение генетического аппарата клетки. Внехромосомные элементы наследственности. Действие мутагенов на генетический материал бактерий.
презентация [2,0 M], добавлен 24.03.2015Этапы проведения экспериментов по переносу генетического материала, применение технологий для изучения процессов дифференцировки, канцерогенеза. Условия культивирования клеток. Виды и назначение селекции. Перенос генов, опосредованный хромосомами и ДНК.
учебное пособие [25,1 K], добавлен 11.08.2009Раскрытие сущности гинеалогического, близнецового, цитогенетического и популяционного метода исследования наследственных признаков. Хромосомный анализ генетического кода человека, основные генетические заболевания. Альбинизм, синдромы Дауна и Марфана.
презентация [3,0 M], добавлен 09.09.2014Понятие о наследственности и изменчивости. Общие закономерности мутагенеза. Особенности действия физических и химических мутагенов. Использование индуцированного мутагенеза. Генетические последствия загрязнения окружающей среды.
реферат [35,1 K], добавлен 04.09.2007Понятие мутации вирусов и мутагенов. Частота мутаций вирусов и механизмы их возникновения. Модификации, вызываемые хозяином. Изменчивость вирусов при пассажах. Изменчивость вирусов, возникающая в процессе пассажей при пониженных и повышенных температурах.
реферат [32,0 K], добавлен 10.11.2010Знакомство с биологической и экологической характеристикой длиннопалого кубанского рака. Рассмотрение основных способов повышения численности популяции длиннопалого кубанского рака, анализ проблем. Общая характеристика Ахтарско-Гривенских лиманов.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 03.11.2015Органоиды клетки, строение и функции. Методы изучения наследственности человека. Значение цитологического, цитогенетического метода. Человеческие расы и видовое единство человечества. Критика расизма и социал-дарвинизма. Отряд блохи, особенности строения.
контрольная работа [282,0 K], добавлен 19.05.2014
