ДНК у эукариот - не единственное их отличие от прокариотВсе организмы, которые заселяют нашу планету, состоят из клеток. Зависимо от организации, организмы разделяются на два т... |
КоккиКокки (от греч. kókkos — «зерно») — бактерии шаровидной формы. Диаметр 1— 2 мкм, неподвижны, не образуют спор, ... |
Санитарно-микробиологическое исследование воды. Микрофлора водыВода является естественной средой обитания многих микробов. Основная масса микробов поступает из почвы. Количество мик... |
Вирусы гепатита а, в и сЭтиология. Термин «вирусный гепатит» объединяет две болезни: инфекционный гепатит (болезнь Боткина) — гепатит А и сыво... |
Вирус бешенстваВозбудитель бешенства относится к семейству Рабдови-русы. Семейство это включает вирусы бешенства, везикулярного стома... |
Влияние транслокации на процесс замещения хромосом показано на примере скрещивания моносомика Чайниз Спринг по хромосоме Х (♀) с сортом Тэтчер (♂). У моносомных растений F1 в метафазе I образовалось 19 бивалентови Химический и радиационный мутагенез используется в селекционной работе с растениями главным образом как метод повышения разнообразия исходного материала для гибридизации.
Однако имеется ряд коммерческих сортов, которые были получены путем непосредственного использования возникшего в эксперименте мутанта после соответствующего отбора внутри мутантной линии и испытания ее в различных агротехнических и экологических условиях.
Больше всего подобных сортов у ячменя; у мягкой пшеницы в производство выпущены четыре мутантных сорта, два из которых (Стадлер и Льюис) получены в США опытной станцией Миссури в 1964 г. Мутанты, послужившие основой для создания этих сортов, возникли после облучения семян тепловыми нейтронами. Оба сорта высокоурожайные, устойчивые к полеганию, раннеспелые; сорт Стадлер, кроме того, отличается хорошей зимостойкостью и прекрасным зерном. Два сорта созданы в Индии Сваминатаном - N. Р. 836 (1961 г.) и Шарбати Сонора (1967 г.). Для получения первого сорта был взят мутант, возникший после γ-облучения семян, а в основе второго — мутант, полученный после комбинированного воздействия на семена γ- и ультрафиолетовыми лучами. Сорт N. Р. 836 остистый, высокоурожайный, устойчивый к листовой ржавчине; Шарбати Сонора устойчив к полеганию, раннеспелый, с янтарной окраской зерна, высоким содержанием в зерне белка, богатого лизином (3—4 г лизина на 100 г белка, у исходного мексиканского сорта Сонора 64—2,2 г на 100 г белка).
Два мутантных сорта твердой пшеницы, названные Кастельфузано и Кастельпорциано, получены в Италии Скараччиа Муньоцца после облучения семян тепловыми нейтронами. Оба сорта районированы в 1969 г. и отличаются высокой
урожайностью и устойчивостью к полеганию. Есть сообщение о том, что в скором времени тем же автором будет выпущен третий сорт (Scarascia Mugnozza), 1968).
В СССР получено много перспективных мутантов мягкой пшеницы, главным образом устойчивых к полеганию и различным грибным заболеваниям. Один мутантный сорт Новосибирская 67 (Институт цитологии и генетики Сибирского отделения АН СССР, автор И. В. Черный) проходит государственное сортоиспытание.
Таким образом, мутагенез оказался перспективным и в селекции пшеницы — растения, имеющего очень сложную генетическую природу. Однако, до сих пор работы по мутагенезу, проводившиеся с пшеницей, большей частью были довольно примитивными. После воздействия различными мутагенами — излучениями и химическими соединениями — отбирали в последующих поколениях мутанты, описывали их и оценивали, исходя из возможности использования в селекции. Иногда это делалось в разных экологических условиях, что, конечно, важно; иногда мутанты использовали для гибридизации. Таким путем удалось иайти эффективные мутагенные воздействия (Khvostova et al., 1965; Шкварников и др. 1967; Зоз 1966, 1969) и установить некоторые особенности действия мутагенов на основе фенотипа выделяемых мутантов (Эйгес, 1965; Шкварников и др., 1967; Зоз, 1966, 1969).
Однако для дальнейшей разработки эффективных методов экспериментального мутагенеза этого мало. Необходимо знать генетическую природу возникающих изменений, что имеет огромное значение и для подбора эффективных и специфически действующих мутагенов, и для расширения и углубления понимания природы самих пшениц. Первый аспект уже достаточно хорошо разработан для ячменя, генетика и цитология мутантов которого необычайно полно и подробно изучается шведскими учеными (Густафссон, 1968; Хагберг, 1968). Генетическое и цитологическое изучение мутантов показало, например, что эректоидные формы ячменя могут возникать при мутировании по крайней мере 26 разных локусов хромосом ячменя, а мутанты с измененным восковым налетом — при мутировании 44. Мутабильность отдельных локусов под воздействием разных мутагенов неодинакова. Особенно резки различия между локусами по реакции на излучения с высокой ЛПЭ, т. е. линейной потерей энергии (нейтроны, α-частицы), а из химических мутагенов —на сульфонаты (Wettstein, Lundquist, 1968). Эти данные о специфичности реакции определенных участков хромосом на действие мутагенов очень важны при разработке методов направленного мутагенеза.
Второй важный вопрос связан с использованием в селекции перестроек хромосом. Шведскими исследователями показана перспективность применения в селекции Линийс транс локациями и инверсиями, которые часто приводят к появлению высокожизнеспособных и урожайных форм. Кроме того, разрабатываются методы использования транслокаций с близко расположенными разрывами для получения дупликаций, т. е. линий с удвоенными определенными локусами хромосом, что позволит направленно усиливать желательный признак, например активность фермента амилазы у ячменя.
Большое значение исследования мутантов для создания естественной классификации пшениц показывают работы Мак Кея (Мас Кеу, 1966, 1968), Важно также цитогенетическое изучение мутантов для полного понимания структуры пшеницы, для выявления всех потенциальных возможностей ее геномов (Swaminathan, 1966), так како наличии в хромосомах тех или иных генов можно узнать, только получив их мутации. Поэтому лишь выявление большого количества мутаций у пшениц разной плоидности, локализация мутантных генов, исследование взаимодействия мутантных генов с разными условиями внешней среды (экология генов), с различными сочетаниями других генов (влияние генотипической среды) могут вскрыть все возможности этого очень важного культурного растения для использования его в сельском хозяйстве.
Сложная генетическая природа пшениц отражается и на особенностях их мутирования. Доказано, что в трех геномах, входящих в состав генотипа мягкой пшеницы, имеются гомеологичные хромосомы (см. гл. I), поэтому, очевидно, они несут целый ряд одинаковых генов. Если это так, то в М2 после воздействия мутагенами должны выявляться лишь такие рецессивные мутации, которые происходят в генах, не дублированных в гомеологичных хромосомах, т. е. лишь в тех, по которым мягкая пшеница диплоидна. Если же гены повторяются в разных гомеологичных хромосомах, то их мутации в М2 не выявятся. Это положение хорошо иллюстрируется частотой хлорофильных мутаций, которые часто встречаются в опытах с 14 - и 28-хромосомными пшеницами и очень редки после воздействия мутагенами на 42-хромосомные (Stadler, 1929; Swaminathan, 1966). Причина cостоит в том, что гены, обеспечивающие развитие хлорофилла, дублированы по крайней мере в двух геномах: D и, видимо, А. Однако у некоторых индийских сортов 42-хромосомной пшеницы хлорофильные мутации выявляются в М2. Вероятно, эти сорта имеют соответствующие гены в диплоидном состоянии. Таким образом, опыты по мутагенезу позволяют выявить, дублированы ли генй в гомеологических геномах у разных сортов мягкой пшеницы. Наличие дублированных аллельных генов в разных геномах приводит и к другому своеобразному явлению: 42-хромосомные пшеницы легче выносят потери и дупликации участков хромосом, я также нехватку целых хромосом (см. гл. III). Подобное смягчающее влияние полиплоидии на выражение и проявление мутаций Мак Кей (Мас Кеу, 1954, 1968) называет «буферностью».
Читайте: |
---|
Микроорганизмы в организме человекаУченый из Ирландии, доктор Рой Д. Слитор, утверждает, что микроорганизмы в теле человека занимают чуть ли не все место, ... |
Разработки новосибирских учёных улучшает качество жизниЕщё 15 лет назад Новосибирские ученые разработали пробиотики, содержащие высокое количество живых и полезных микроорга... |
Разочарование антибиотикамиУвеличение количества химиотерапевтических средств и все более широкое внедрение химиотерапии привело к некоторым раз... |
Выращивание вирусовПриспособление Карреля позволяло поддерживать сердце куриного эмбриона в живом состоянии в течение 34 лет - время, ку... |
Специфический и неспецифический иммунитетУстойчивость организма к различным вирусам, инфекциям во многом зависит от иммунитета. Именно хорошая иммунная защита на... |
Иммунитет собакВ любом животном организме иммунитет обеспечивает его защиту от любых вирусов, бактерий, чужеродных веществ, патогенных ... |