Микроорганизмы:

Кокки

News image

Кокки (от греч. kókkos — «зерно») — бактерии шаровидной формы. Диаметр 1— 2 мкм, неподвижны, не образуют спор, ...

Селекция микроорганизмов

News image

Особенности селекции микроорганизмов. В ряды микроорганизмов входят все прокариоты, и часть эукариот – грибы и водоросл...

Основы вирусологии:

Исследование консервов

Бактериологическое исследование готовых консервов проводится по ГОСТ 30425—97. Консервы. Метод определения промышленно...

Госпитальные инфекции

Определение понятия. Госпитальными инфекциями являются эндогенные и экзогенные инфекции, приобретенные больными в меду...

Исключение аэрогенной инфекции

С целью исключения аэрогенной инфекции (передающейся через воздух), для снижения микробной обсемененности помещений, и...

Авторизация





Цитогенетика мутантов пшеницы

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:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Микроорганизмы и человек:

Микробного в нас больше, чем человеческого

Кроме изучения отдельных видов кишечной микрофлоры, в последние годы многие исследователи изучают бактериальный метаге...

Пробиотики

Пробиотики - это живые микроорганизмы, которые при попадании в желудочно-кишечный тракт человека в достаточном количес...

Микроорганизмы в решении онкологических проблем

В желудке и кишечнике, общая длина которых составляет более 7 метров, с участием пищеварительных соков идет переварива...

Иммунитет:

Новое слово в медицине

Природа большинства заболеваний носит иммунный характер. Это связано с тем, что именно защитная функция организма являет...

Специфический и неспецифический иммунитет

Устойчивость организма к различным вирусам, инфекциям во многом зависит от иммунитета. Именно хорошая иммунная защита на...

Результат борьбы

Миллионы лет борьбы между нами и микробами дали нам сложнейшую иммунную систему. Самое главное в защите против вирусов...