Радиационный мутагенез как один из методов селекции растений
К настоящему времени в мире создано 2672 мутантных сорта по 175 видам растений. Среди них 1206 сортов зерновых культур, 203 — бобовых, 198 — масличных, 454 — декоративных и 611 прочих мутантных сортов. Из них 89% составляют радиационные мутанты, причем с помощью гамма-лучей создано 64 %, а с использованием рентгеновских лучей — 22 % мутантных сортов и 13 % приходится на прочие виды радиации.
Практически половина таких мутантов получена путем применения высоких доз радиации: рапс — 60 %, ячмень — 42,8 %, пшеница — 50 % и рис — 27,6 %.
Облучению гамма-лучами и нейтронами чаще всего подвергаются семена или пыльца растений. При этом частота мутаций возрастает более чем в 200 раз. Мутации затрагивают урожайность, скороспелость, засухо- и зимостойкость, размеры самих растений и ряд других признаков.
Нейтронное облучение вызывает появление большого числа короткостебельных форм с плотным колосом у пшеницы и ржи. А облучение рентгеновскими и гамма-лучами вызывает увеличение устойчивости к ряду заболеваний. При высоких дозах быстрые нейтроны увеличивают частоту хлорофильных мутаций в сравнении с рентгеновскими лучами в десятки раз.
Метод радиационного мутагенеза позволяет значительно сократить время выведения конкретного сорта. Только этому селекционному приему присуща способность изменять какой-либо один нуждающийся в коррекции признак без изменения всего комплекса положительных свойств и качеств.
Сорта, полученные методом индуцированного мутагенеза:
Радиомутанты яровой пшеницы сорта «Скала».
Этот широко известный сорт отличается холодоустойчивостью, крупным зерном и высокой урожайностью (до 34 ц/га), он устойчив к полеганию и осыпанию, имеет хорошие хлебопекарные качества. Создан на Тулунской сортоиспытательной станции под Иркутском. Самый распространённый сорт сибирской селекции. Несколько десятилетий выращивался на полях Восточной Сибири, на Алтае, в северном Казахстане, занимая площадь более 3 миллионов гектаров.
Пшеница «Новосибирская-7» исходный сорт для радиомутанта «Новосибирская-67».
Знаменитый сорт сильной пшеницы «Новосибирская 67».
Выведен Институтом цитологии и генетики Сибирского отделения РАН совместно с Сибирским НИИ растениеводства и селекции методом облучения семян яровой пшеницы сорта «Новосибирская 7» гамма – лучами. Он отличается крупным зерном и повышенной урожайностью (30 - 42 ц/га), устойчивостью к полеганию и грибковым заболеваниям, хорошими хлебопекарными качествами. Создание этого сорта ознаменовало новый этап селекции яровых пшениц в Сибири, где он занимал миллионы гектаров.
Президент Сибирского отделения АН СССР академик М. А. Лаврентьев в одном из своих выступлений отметил, что внедрение только одного сорта пшеницы «Новосибирская-67» может окупить строительство первой очереди Академгородка.
Работы Б. Л. Астаурова по регуляции соотношения полов у шелкопряда.
Гусениц тутового шелкопряда выкармливают, чтобы получить коконы, дающие ценную шёлковую нить. Выдающийся отечественный учёный, академик Борис Львович Астауров разработал метод, позволяющий регулировать соотношение полов у тутового шелкопряда.
Он подвергал бабочек тутового шелкопряда воздействию высокой температуры и рентгеновских лучей, что приводило к партеногенетическому размножению, при котором можно было получать только самцов (андрогенез) или только самок (гиногенез). При облучении рентгеновскими или гамма-лучами ядра яйцеклеток погибают. Если поврежденные радиацией яйцеклетки затем оплодотворить, то в зависимости от температуры и дозы облучения рождаются особи, обладающие только отцовскими или только материнскими признаками. Это явилось принципиально новым решением задачи искусственного получения желаемого пола.
Использование самцов в шелководстве имеет большое практическое значение, так как их коконы дают на 30 % шёлка больше, чем коконы самок, поэтому метод Астаурова нашёл широкое промышленное применение.