Цитогенетична мінливість у пшениці озимої (Triticum aestivum L.) за дії гамма-променів

Автор(и)

  • O. O. Izhboldin Дніпровський державний аграрно-економічний університет image/svg+xml
  • T. Y. Lykholat Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31548/dopovidi2021.05.005

Ключові слова:

озима пшениця, гамма-промені, хромосомні аберації

Анотація

Метою наших досліджень було виявити особливості дії широкого спектру доз гамма-променів у сортів пшениці озимої на рівні хромосомного апарату клітини. У дослідах використовувалося насіння сортів пшениці озимої місцевої селекції Співанка та Комерційна, опромінені гамма-променями у дозах 100, 150, 200, 250, 300 Гр. Контроль – сухе насіння.

На основі даних цитологічного аналізу досліджені частоти і спектри хромосомних аберацій після впливу гамма-променів. Враховувалася загальна кількість мітозів (у відповідній фазі), знайдене у 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.

Сорту Співанка суттєво менш стабільний відносно сорту Комерційна на цитогенетичному рівні, але з відсутністю суттєвих відмінностей при взаємодії в системі генотип-мутаген для гамма-променів. Кількість хромосомних перебудов лінійно зростає при дії гамма-променів до 200 Гр., де починається суттєве падіння зі стабілізацією на нижчому рівні при дозах 250 - 300 Гр. Виявлено, що доза мутагену є суттєво більш значимим чинником. Значимими параметрами мінливості є загальна частота хромосомних аберацій, частота мостів, частота комплексних перебудов. Співвідношення фрагментів до мостів стандартне для гамма-променів. Передбачено приблизно однаковий рівень мінливості в наступних покоління для обох сортів, але спрогнозовано більші відмінності в мінливості при застосуванні хімічних мутагенів та можливість відмінностей за спектром змін в наступних поколіннях вже для гамма-променів.

Посилання

Khursheed, S., Laskar, R.A., Raina, A., Amin R. & Khan R.. (2015). Comparative analysis of cytological abnormalities induced in Vicia faba L. genotypes using physical and chemical mutagenesis. Chromosomal Science, 18, 47-51. https://www.jstage.jst.go.jp/article/scr/18/3-4/18_47/_article/-char/ja/

Nazarenko M. (2016) Characteristics of action of nitrosoalkylureas on cell level in winter wheat. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. 24(2), 258-263.

https://doi.org/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.

https://doi.org/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.

https://doi.org/10.1080/09553002.2018.1409913

Nwakanma, N.M.C. &B.E. Okoli. (2010). Cytological effects of the root extracts of Boerhaavia diffusa on root tips of Crinum jagus. Eurasia Journal Bioscience, 4: 105-111.

https://doi.org/10.5053/ejobios.2010.4.0.13

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.

https://doi.org/10.30848/PJB2019-3(48)

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

https://doi.org/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.

Reisz, J.A., N. Bansal, J. Qian, W. Zhao & C.M. Furdui. (2014). Effects of ionizing radiation on biological molecules-mechanisms of damage and emerging methods of detection. Antioxid Redox Signal, 11, 260-292.

https://doi.org/10.1089/ars.2013.5489

Verma, R.C. & M.A. Khah. (2016). Assessment of gamma rays induced cytotoxicity in common wheat (Triticum aestivum L.). Cytologia, 81(1), 41-45.

https://doi.org/10.1508/cytologia.81.41

Завантаження

Опубліковано

2021-10-29

Номер

Розділ

Біологія, біотехнологія, екологія