Формотворча активність у пшениці озимої на клітинному рівні за дії іонізуючого опромінення

Автор(и)

  • О. Izhboldin Дніпровський державний аграрно-економічний університет image/svg+xml
  • М. Nazarenko Дніпровський державний аграрно-економічний університет image/svg+xml
  • Т. Lykholat , Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

DOI:

https://doi.org/10.31548/biologiya13(3-4).2022.028

Ключові слова:

пшениця м’яка, іонізуюче опромінювання, цитогенетична активність, хромосомні перебудови.

Анотація

Метою проведених дослідів було показати цитогенетичну активність широкого спектру доз іонізуючого опромінення у окремих генотипів пшениці м’якої на рівні хромосомного апарату клітини. У досліджені використовували насіння сортів пшениці озимої Подолянка та Смуглянка, опромінені гамма-променями у дозах 100, 150, 200, 250, 300 Гр. Контролем було насіння без обробки.

На основі даних цитологічного аналізу досліджені частоти і спектри хромосомних аберацій після впливу гамма-променів. Враховувалася загальна кількість мітозів (у відповідній фазі), знайдене в препаратах (20 - 25 препаратів по кожному варіанту), кількість клітин з хромосомними порушеннями та відсоток таких клітин (від кількості мітотичних), частоти типів хромосомних аберацій (від загального числа клітин з перебудовами). Вибірка становила приблизно 500 - 1000 клітин за кожним дослідженим варіантом.

Сорт Смуглянка суттєво менш стабільний відносно сорту Подолянка на цитогенетичному рівні, з наявністю суттєвих відмінностей при взаємодії в системі генотип-мутаген для гамма-променів. Кількість хромосомних перебудов лінійно зростає при дії гамма-променів до 200 - 250 Гр., де починається суттєве падіння зі стабілізацією на нижчому рівні при дозах 250 - 300 Гр. Виявлено, що доза мутагену є суттєво більш значимим фактором впливу, але й природа генотипу теж біла суттєвою. Значимими параметрами мінливості є загальна частота хромосомних аберацій, частота мікроядер та відстаючих хромосом, частота мостів, частота комплексних перебудов. Співвідношення фрагментів до мостів стандартне для гамма-променів. Передбачено більш високий рівень мінливості в наступних покоління для сорту Смуглянка, можливість відмінностей за спектром змін в наступних поколіннях для дії гамма-променів.

Посилання

Fathin, T., Hartati, S., & Yunus, A. (2021). Diversity induction with gamma ray irradiation on Dendrobium odoardi orchid. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 637. 012035. doi: 10.1088/1755-1315/637/1/012035

Holme, I., Gregersen, P., & Brinch-Pedersen, H. (2019). Induced genetic variation in crop plants by random or targeted mutagenesis: convergence and differences. Frontiers in Plant Science, 10. 1468. doi: 10.3389/fpls.2019.01468

Nazarenko M. (2016) Characteristics of action of nitrosoalkylureas on cell level in winter wheat. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. 24(2), 258–263. doi:10.15421/011632

Nazarenko M.M. & O. O. Izhboldin (2017) Chromosomal rearrangements caused by gamma-irradiation in winter wheat cells. Biosystems Diversity. 25(1). 25–28. doi: 10.15421/011704

Nurmansyah, S., Alghamdi, S., Hussein, M., & Farooq, M. (2018). Morphological and chromosomal abnormalities in gamma radiation-induced mutagenized faba bean genotypes. International Journal Radiation Biology, 94(2). 174-185. doi: https://doi.org/10.1080/09553002.2018.1409913

Nikolova, I., Georgieva, M., Kruppa, K., Molnor-Long, M., Liu, L., Manova, V., & Stoilov, L. (2015). Cytogenetic effects in barley root apical meristem after exposure of dry seeds to lithium ion beams. Genetics and Plant Physiology, 5, 3–9. http://www.bio21.bas.bg/ippg/bg/wp-content/uploads/2015/04/GPP_5_1_2015_03-09.pdf

Oney-Birol, S. & Balkan, A. (2019). Detection of Cytogenetic and Genotoxic Effects Of Gamma Radiation on M1 Generation of Three Varieties of Triticum aestivum L., Pakistan Journal of Botany, 51(3), 887–894. doi: 10.30848/PJB2019-3(48)

Shu, Q.Y., Forster, B.P. & Nakagava, H., (2013). Plant mutation breeding and biotechnology. CABI publishing, Vienna. doi: 10.1079/9781780640853.0000.

Spencer-Lopes, M.M., Forster, B.P. Jankuloski L. (2018). Manual on mutation breeding. Third edition. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.

Yali, W., & Mitiku, T. (2022). Mutation Breeding and Its Importance in Modern Plant Breeding. Journal of Plant Sciences, 10(2), 64–70. doi: 10.11648/j.jps.20221002.13

Завантаження

Опубліковано

2023-08-15

Номер

Розділ

Статті