21.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
Создание новых сортов культурных растений
 07.02.2013

Создание новых сортов культурных растений под воздействием ионизирующего излучения складывается из двух этапов. Па первом этапе индуцируется максимально возможное количество видоизмененных растений. На втором - создают новые сорта растений обычными методами традиционной селекции.

Создание новых сортов культурных растений

Чтобы выявить организмы-мутанты, необходимо из облученного семени вырастить два поколения организма (два урожая). После этого определяют дозовые кривые выживаемости и выхода жизнеспособных мутантов, затем - максимальную дозу облучения.
При реализации способов получения новых сортов культурных растений с помощью радиомутагенеза должны учитывать свойства и исходные формы. Например, радиоселекция самоопыляющихся культур (пшеница, ячмень, горох, соя, фасоль и др.) имеет свои особенности. У этих растений возникают мутации рецессивного характера. При селекции самоопыляющихся культур необходимо создавать наиболее благоприятные условия для роста и развития, чтобы добиться максимальной выживаемости растений, как в первом, так в во втором поколениях. В поисках полезных отклонений для самоопыляющихся культур, выросших из облученных семян, необходимы наблюдения по максимально возможному числу признаков. На разных этапах онтогенеза возможно появление различных мутаций, которые в последующем могут оказаться благоприятными. В первом поколении появляются химерные (уродливые) формы, более точное представление о выходе мутаций дает второе поколение. При радиоселекции самоопыляющихся культур применяют как прямой метод мутаций для непосредственного использования их в качестве улучшенных сортов, так и применение мутаций в сочетании с гибридизацией, например мутанта с исходным сортом, между разными мутантами одного сорта и др.
Особенности радиоселекции перекрестноопыляющихся культур (рожь, кукуруза, гречиха, клевер, люцерна и др.) заключаются не в выделении отдельных рецессивных мутаций, а в общем повышении гетерозиготности сорта и создании в нем большого разнообразия мутантных форм. При выращивании перекрестноопыляющихся растений из облученных семян в первом поколении необходима их строгая изоляция от других растений, чтобы предотвратить их опыление; в противном случае легко утерять мутацию.
В настоящее время более 1000 разновидностей культурных растений, подученных методом индуцированных мутаций, выращивают по всему миру на площади несколько миллионов гектаров. Методами радиационной селекции получено значительное число новых ценных сортов зерновых и других культур - горчицы, рапса, томатов, декоративных культур и др. Среди них - высокоурожайные и неполегающие сорта пшеницы, ячменя, риса; устойчивые к вирусным и другим болезням сорта хлопчатника и арахиса. Радиационный мутагенез применяют также для повышения выхода лекарственно ценных веществ у растений (алкалоиды, витамины, ферменты) и для получения новых штаммов микроорганизмов - продуцентов антибиотиков. В табл. 10.4 приведены некоторые отечественные сорта, полученные методами радиационной селекции.
Создание новых сортов культурных растений

Созданные радиационным мутагенезом сорта часто бывают очень удачными и по ряду показателей превосходят свойства аналогов. Например, созданный методом радиомутагенеза сорт яровой пшеницы «Новосибирская 67» (табл. 10.4) при испытаниях на сортоучастках Новосибирской области по урожайности превышал стандартный сорт «Лютеценс 758» на 1,5-8,0 ц/га. Этот сорт был районирован в Новосибирской, Тюменской, Омской, Курганской областях, Красноярском и Алтайском краях и высевался на площади свыше 800 тыс. га. Другой пример: в 90-е гг. прошлого века были достигнуты большие успехи в создании сортов сои, пригодных для выращивания в условиях нечерноземной зоны РФ. Методом радиационного мутагенеза в НПО «Приокская» совместно с кафедрой растениеводства МСХА им. К.А. Тимирязева были получены полудетерминантные ультраскороспелые сорта сои северного экотипа «Магева» (районирован в 1991 г.), «Окская» (районирован в 1995 г.) и «Светлая» (районирован в 1997 г.), которые характеризуются коротким вегетационным периодом, высокой урожайностью зерна (29-31 ц/га), нерастрескиванием бобов и лучшими по сравнению с другими сортами свойствами для комбайновой уборки.
Преимущество радиационного мутагенеза состоит в том, что данным методом чаще, чем другими, можно получить изменение в одном признаке, сохраняя комплекс положительных свойств исходного сорта. Кроме того, этот метод позволяет получить признаки, ранее не встречавшиеся в естественных условиях, т. е. возможны специфические проявления. Среди мутантов, например, довольно часто появляются эректойдные формы - с укороченным стеблем и более прочной соломой: хорошая основа для сортов, устойчивых к полеганию. С их созданием в значительной степени связан успех «зеленой революции», в которой важная роль принадлежала ядерным методом. Они обеспечили дополнительный объем исследований и разработок в области сельскогохозяйства, что во многих случаях оказалось решающим. Кроме того, метод радиационного мутагенеза открывает широкие возможности для получения сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к вирусным заболеваниям.
Другим преимуществом радиационной селекции является сокращение срока выведения новых сортов и возможность изменять какое-либо одно полезное свойство при неизменных остальных. В этом отношении появляется уникальная возможность при скрещивании избежать расщепления по многим признакам в потомстве, что свойственно традиционной селекции, так как радиационный мутант и исходный сорт генотипически родственны.
Ионизирующее излучение оказалось бесценным в усилении генетической изменчивости сельскохозяйственных культур. Радиомутагенез позволяет селекционерам использовать новые гены и комбинации генов для получения разновидностей сельскохозяйственных культуре хозяйственно полезными свойствами.