Ученые исследовали новый способ увеличить генетическое разнообразие пшеницы

Биологический потенциал химического мутагена фосфемида установили в ходе экспериментов на яровой мягкой пшенице ученые Тюменского госуниверситета (ТюмГУ), Научно-производственного центра зернового хозяйства им. А. И. Бараева (Казахстан) и Института биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, 24 марта сообщает пресс-служба ТюмГУ.

Результаты проведенного биологами исследования показали, что обработка семян водным раствором фосфемида в оптимальных концентрациях позволяет значительно увеличить генетическую изменчивость пшеницы, что увеличивает возможности отбора ее селекционно ценных форм.

Заведующий кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры ТюмГУ доктор сельскохозяйственных наук Нина Боме рассказала о результатах экспериментов:

«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».

Она пояснила, что такие мутантные образцы пшеницы, обладающие разнообразными фенотипическими и генотипическими вариациями, будут полезны селекционерам для улучшения хозяйственно ценных признаков. «По результатам полевого испытания мутантов пятого и шестого поколений лучшие из них представляют интерес для селекционно-генетических программ», — сообщила биолог.

Всего в исследовании были использованы 29 образцов яровой мягкой пшеницы, которые отобрали из мутантных популяций сортов Cara (Мексика) и Скэнт 3 (Россия) и гибрида от их скрещивания, а в качестве контрольных были взяты сорта Тюменская 25, Тюменская 29 и Новосибирская 31.

Мутантные образцы получили обработкой семян водным раствором химического мутагена фосфемида в концентрациях 0,002 и 0,01% в течение трех часов. Семена обработанных и контрольных образцов были высеяны на экспериментальном участке биостанции ТюмГУ «Озеро Кучак». Там же проводились наблюдения, учет и описание морфофизиологических признаков и биологических свойств исследуемых растений.

Нина Боме указала, что полевые испытания выявили значительные различия между генотипами по ряду количественных признаков. При этом, уточнила она, сила связи между урожайностью и другими признаками зависит от метеорологических условий в сезон вегетации.

Так, воздействие водного и теплового стресса увеличивало зависимость зерновой продуктивности пшеницы от числа растений и продуктивных стеблей, сохранившихся к моменту уборки на одном кв. метре, высоты растений, содержания хлорофилла в клетках флаговых листьев и числа зерен в колосе.

Учтя результаты, полученные по селекционно ценным признакам, исследователи отобрали пять мутантных образцов яровой мягкой пшеницы, обладавшие относительно высоким биологическим потенциалом в сравнении с другими образцами и стандартными сортами. Эти образцы имели урожайность 396,1−518,2 г/м², тогда как у стандартных сортов она составила 355,0−424,5 г/м².

Биологи считают, что комплексное использование мутационной и рекомбинационной изменчивости является эффективным методом увеличения генетического разнообразия сельскохозяйственных видов.