Анотація до роботи:

Гаврилюк В.Б. Створення вихідного матеріалу для селекції гречки дією мутагенів на вегетуючі рослини. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук з спеціальності 06.01.05 – селекція рослин. Кримський державний агротехнологічний університет. м.Сімферополь. 2004 р.

Дисертація присвячена питанням створення вихідного матеріалу шляхом впливу мутагенних факторів на вегетуючі рослини гречки.

Результати досліджень показали суттєві відмінності за впливом мутагенів на мінливість ознак і властивостей рослин. Ефективними по здатності викликати високу частоту і широкий спектр новоутворень виявились мутагени, концентрації і експозиції обробки, де показники виживання рослин були на рівні 50 %.

Встановлені особливості селекції гречки при застосуванні мутагенів, обумовлені способом її запилення. Відповідно запропоновані методи мутаційної селекції.

Розширенням границь спонтанної мінливості дією мутагенами на вегетуючі рослини вдалось одержати цілий ряд цінних в селекційному відношенні форм і перспективних номерів: форми з детермінантним типом габітусу рослин, фасційовані мутанти з потовщеним стеблом і крупними плодами, скоростиглі номери 86/97, 26/96, 28/96, 140/96, вегетаційний період яких коротший за стандарт на 3 – 9 днів. Отримані мутанти використовуються в селекційних програмах, а також передані в світову колекцію мутантів НДІКК та інші науково-дослідні установи. Перспективні номери 446/96 і 447/96 з комплексом господарсько-цінних показників пройшли оцінку в сортовипробуваннях і готуються для передачі в Державне сортовипробування.

В дисертації викладено теоретичне обґрунтування і нове вирішення проблеми створення вихідного матеріалу для селекції гречки методом індукованого мутагенезу. Наукова задача вирішувалась шляхом дослідження впливу мутагенів на вегетуючі рослини в процесі органогенезу.

1. Гамма-опромінення вегетуючих рослин гречки в М₁ знижувало показники схожості, виживання рослин, висоти стебла і продуктивності. Летальною за виживанням є доза, що перевищує 603,4 сГр. Низькорослість, яка викликана дією гамма-променів в М₁, успадковується в наступних поколіннях; цю властивість слід використовувати в селекції на короткостебловість. Низькорослу форму 310/96, яка має достовірно нижчу висоту рослини і стебла на 33,8 і 23,9 см відповідно, передано в колекцію світового генофонду гречки НДІКК ПДАТА та інші науково – дослідні установи.

2. Найбільш токсичним виявився мутаген ЕІ, особливо на сорті Вікторія, де приживання проростків складало 12 – 37%. Низьким було і виживання рослин, в середньому за двома сортами 25%. На п’яти (із дванадцяти) варіантах відмічено летальний результат, чотири з них – на Вікторії. Менш токсичним був мутаген НМС, де приживання проростків становило 31 – 78% у сорту Вікторія і 28 – 80% у сорту Аніта. Середнє значення показника виживання за двома сортами – 40%. Більш вирівняним у своїй дії був мутаген НЕС, де приживання проростків і виживання рослин були на рівні контролю, а середнє значення показника виживання дорівнювало 45%.

3. Підвищення концентрації мутагенів з 0,012% до 0,02% та збільшення експозиції з 6 до 18 год. знижувало приживання проростків і особливо виживання рослин. Виживання рослин в середньому за сортами по концентрації 0,02% складало 26%, по концентрації 0,012% - 47%. При нетривалій (6 год.) обробці проростків показники виживання були порівняно високими, середнє значення по експозиції – 53%, на варіанті намочування 12 год. – 37%, 18 год. – 20%. На восьми варіантах експозиції 12 і 18 год. викликали повну загибель рослин ще на ранніх фазах росту і розвитку.

4. Виявлені відмінності реакції генотипу на дію мутагенів. За показниками приживання проростків в грунті і виживання рослин сорт Аніта, у порівнянні із сортом Вікторія, був більш резистентним. Останній виявився особливо нестійким до мутагену ЕІ, де показники приживання проростків були самими низькими, а виживання рослин на чотирьох варіантах із шести з летальним наслідком. Якщо у сорту Вікторія виживання рослин в середньому становило 27% то у сорту Аніта 47%, тобто на 20% вище.

5. Визначені ефективні за виходом новоутворень мутагени, концентрації і експозиції. Із загальної кількості новоутворень на мутаген НЕС припадало 38,2%, НМС – 32,1%, ЕІ – 29,1%. Ефективнішою була концентрація 0,012% - 59,9% змінених рослин отримано під її дією, решта – 40,1% новоутворень отримана концентрацією 0,02%. Частка змінених форм на варіантах з експозицією 6 год. становила 47,4%, 12 і 18 год. – 32,8% і 19,8% відповідно. Отримані новоутворення описані і класифіковані, частина з них використовується в селекційних програмах, частина – передана в НДІКК ПДАТА та інші науково - дослідні установи.

^{6. При застосуванні мутагенних факторів виявлені особливості селекції гречки, які обумовлені відмінним від інших культур способом запилення. Перевірено ефективність 4-х методів мутаційної селекції (індивідуально-сімейний добір змінених рослин із застосуванням м’ягкого інбридингу; добір і об’єднання однотипно змінених рослин; метод хемонегативу; висів мутантного матеріалу на штучних фонах). Встановлено, що найкращі результати на гречці показали метод індивідуально-сімейного добору змінених рослин із застосуванням м’ягкого інбридингу і метод масового добору однотипних новоутворень з послідуючим негативним відбором.}

^{7. Обробка проростків гречки мутагеном НЕС викликає зацвітання рослин на 2-3 дні раніше контролю; відбір рано зацвітаючих морфотипів з обмеженою зоною гілкування (2-3 вузли) є ефективним для одержання скоростиглих форм. З цього матеріалу сформовані номери 86/97, 28/96, 26/96, 140/96, вегетаційний період яких був коротшим за стандарт на 3-9 діб. За врожайністю вони не поступалися стандарту і характеризувалися добрими технологічними якостями зерна: маса 1000 зерен більша за стандарт на 1-6,6 г, вирівняність – на 3,1 – 18,8%.}

8. Мутагени ЕІ і НЕС в концентрації 0,02% і в експозиціях 12 і 18 год. викликають появу фасційованих рослин; дану властивість можна використовувати в селекції на стійкість до вилягання і, як маркерну ознаку, на крупноплідність. Використовуючи цю маркерну ознаку відібрано і сформовано два крупноплідних селекційних номера (145/95 і 147/95), у яких маса 1000 плодів була на 3,3 – 4,0 г більша за стандарт, вирівняність плодів складала 85-88%.

9. Визначено і обгрунтовано оптимальні параметри сорту гречки детермінантного типу. Встановлено, що висота рослин у детермінантних форм є індикаторною ознакою, яка міцно пов’язана з багатьма показниками архітектоніки рослини. Спрямований 4-х кратний відбір на збільшення висоти стебла і рослини, збільшення довжини суцвіть та їх кількості на стеблі приводить до подолання негативних наслідків гену детермінантності – вдосконалює структуру рослини і ритм формування продуктивності. Таким чином, отримано селекційний номер Д – 2 Новий.

10. Дослідження мутантів старших поколінь показали, що формотворчий процес в мутантних популяціях не обмежується двома-трьома поколіннями, а продовжується в наступних і, залежно від мутабільності сорту, може тривати до М₁₀ - М₁₂ (і далі) з поступово затухаючим ефектом. Відбором в мутантному матеріалі старших поколінь одержано перспективні номери (446/96 і 447/96), які пройшли оцінку в попередньому і конкурсному сортовипробуваннях і характеризувались врожайністю, що перевищувала стандарт в середньому за 5 років на 2,3, 2,8 ц/га, високою масою 1000 зерен (30,4, 30,0 г), вирівняністю зерна - 86,5 і 84,7 % відповідно.