| Реферат |
Объекты исследования: 2 сорта фасоли зерновой селекции Омского ГАУ: Омский рубин и Льдинка
Цель: Изучить влияние γ-облучения семян на всхожесть, морфометрические параметры, продолжительность фенофаз, симбиотическую активность клубеньков и жизнеспособность пыльцы, а так же биохимический состав семян отечественных сортов фасоли зерновой и определение оптимальной дозы γ-излучения для протокола радиационного мутагенеза.
Методы исследования и аппаратура
Сухие семена (урожай 2023 г.) сортов фасоли подверглись γ-облучению (в мае 2024 г.) на уникальной научной установке ГУР-120 (источник – 60Co, НИЦ «Курчатовский институт» – ВНИИРАЭ) в дозах 25, 50 и 75 Гр с мощностью дозы 60 Гр/час в трех повторностях (по 35 семян в каждой) для каждого экспериментального условия. Диапазон доз выбирался, исходя из рекомендуемых для облучения семян фасоли доз 80-160 Гр и по результатам пилотного лабораторного исследования. Облученные и контрольные (необлученные) семена высевались в полевых условиях на Учебно-опытном хозяйстве Омского ГАУ (южная лесостепь Омской области, г. Омск; посев 17.05.2024). В качестве стандарта выступали семена сорта Омский рубин (необлученные). В поле были также высеяны необлученные семена М2 сорта Омский рубин (семена, полученные с растений, выросших из облученных в дозе 50 Гр семян пилотного эксперимента.
Жизнеспособность пыльцы определяли в Международном селекционно-генетическом центре им. С.И. Леонтьева Омского ГАУ (2024 г.) по индивидуальной методике ВНИИССОК, разработанной в лаборатории гаметной селекции.
Биохимический анализ семян определяли в сертифицированной лаборатории Омского филиала ФГБУ «Центр оценки качества зерна» испытательная лаборатория по нормативным документам: ГОСТ 10846–91 (белок), ГОСТ 30178-96 (цинк), ГОСТ 26570-95 (кальций), ГОСТ 30178-96 (железо).
Статистический анализ выполнен в среде программирования R версии 4.3.3 и MSOfficeExcel 2019. Гипотезу о нормально распределенной совокупности проверяли тестом Шапиро-Уилка. После подтверждения необходимости применения непараметрических подходов для сравнения показателей исследуемых сортов использовали непараметрический дисперсионный анализ (критерий Крускала-Уоллеса с апостериорным тестом Данна (с поправкой на множественность FDR (FalseDiscoveryRate)). Для попарного сравнения использовался тест Манна-Уитни (U-тест). Корреляционный анализ выполнен при помощи ранговой корреляции Спирмена. Различия считали статистически значимыми при р ≤ 0,05. Сравнение данных в описании результатов приведены в виде медианы и межквартильного размаха (Me [IQR]). НСР05 рассчитывали по методике Доспехова.
- теоретические и практические результаты и их новизна
Гамма-облучение семян отрицательно влияет на морфометрические показатели (длина боба, число семян в бобе, число семян с растения, масса семян) и на продолжительность фаз развития популяции М1 и на развитие клубеньков у растений сорта Омский Рубин, и положительно – на число и массу мелких клубеньков у сорта Льдинка. М2 растения сорта Омский Рубин с более высокими показателями урожайности (число бобов, масса семян), по сравнению с родительским сортом, будут рекомендованы в селекционный процесс.
Анализ жизнеспособности и фертильности пыльцы в 10-15 зрелых цветах фасоли сорта Льдинка из разных групп облучения в сравнении с контрольным вариантом показал прорастание 98% пыльцевых зерен в группе облучения в дозе 25 Гр, 90-92% пыльцевых зерен – у растений, облученных в дозе 50 Гр и стерильность пыльцы в группе облучения 75 Гр. Пищевая ценность фасоли зерновой зависит от химического состава семян. В семенах, собранных в фазу полной спелости, содержание железа и цинка было ниже предела обнаружения прибора (таб. 3). Облучение повлияло на массовую долю кальция, снизив его по отношению к контролю (за исключением группы 75 Гр Омского Рубина), и почти не отобразилось на содержании белка у растений обоих сортов (за исключением группы 25 Гр Омского Рубина).У растений М2 сорта Омский Рубин, выросших из необлученных семян, полученных в лабораторном эксперименте по γ-облучению в дозе 50 Гр трех сортов PhaseolusvulgarisL. селекции Омского ГАУ (Коцюбинская и др., 2025а), была выявлена статистически значимо меньшая длина боба, но значимо более высокие показатели числа бобов с растения и массы семян с растения
Впервые показано влияние γ-облучения семян фасоли зерновой на развитие клубеньков. Облучение семян отрицательно сказалось на развитии клубеньков у растений сорта Омский Рубин и положительно повлияло на число и массу мелких клубеньков у фасоли сорта Льдинка.
В полевых условиях М2 растения сорта Омский Рубин, второе поколение после облучения семян в дозе 50 Гр, охарактеризовались более высокими показателями урожайности (число бобов с растения, масса семян с растения), по сравнению с родительским сортом, и будут рекомендованы в селекционный процесс.
Для протокола радиационного мутагенеза фасоли зерновой рекомендуется доза 50 Гр.
- степень и эффективность внедрения
Подписан акт о внедрении научно-практических результатов, проведенных в Учебно-научной лаборатории селекции и семеноводства полевых культур им. С.И. Леонтьева агротехнологического факультета ФГБОУ ВО Омского ГАУ по теме: «Разработка технологии ускорения селекционного процесса бобовых культур (на примере фасоли обыкновенной) на основе радиационного мутагенеза»
Написан РИД : «Способ гамма-облучения фасоли овощной для протокола радиационного мутагенеза»
- область применения: в селекционный процесс
|
