Мутационная изменчивость и ее значение в селекции В современной селекции используются следующие виды и способы получения, исходного материала: 1) естественные популяции; 2) гибридные популяции; 3) самоопыленные линии (инцухт-линии); 4) искусственные мутации и полиплоидные формы. Значения различных видов исходного материала в истории развитии селекции и настоящее время не одинаково. Сегодня мы становимся на искусственных мутациях. Искусственный или экспериментальный мутагенез – важнейший источник создания исходного селекционного материала, основанный на применении ионизирующих излучений и химических мутагенов. Сведения о первых работах по мутантам появились в 20-30 годах нашего столетия, в Советском Союзе известными учеными Сапегиным А.А. были получены ряд хозяйственно- полезных мутационных форм у пшеницы. Однако лишь в 50-ые годы, благодаря крупным успехам ядерной физики и химии, добились получения на различных культурах практически ценных наследственных культурах. В Институте химической физики АНСССР под руководством И. А. Рапопорта работает центр по химическому мутагенезу, являющийся кандидатом многих сельскохозяйственных НИУ, работающих по данному вопросу. Подробно останавливаться вообще о мутациях, истории развития, становлений, о многочисленных зарубежных ученых и их результатах мы не будем, о них разговор вели на предыдущих лекциях по генетики и селекции. Возможны 2 пути селекционного использования искусственных мутаций: – прямое использование мутаций, полученных у самых раионированных сортов; 2- использование мутации в процессе гибридизации. В первом случае ставится задача улучшения существующих сортов по некоторым хозяйственно- биологическим признакам, исправления у них отдельных недостатков. Этот метод считается перспективным в селекции на устойчивость заболеваниям. Предполагается, что у любого ценного сорта можно быстро получить мутации устойчивости и сохранив при этом нетронутыми др. хозяйственно-биологические признаки, что дало бы возможность селекционерам быстро реагировать на рассообразование паразитов. 6.2 Методы использования мутации Первый путь метод прямого использования мутации - рассчитан на быстрое создание исходного материала с нужными признаками и свойствами. Однако прямое и быстрое использование мутаций при тех высоких требованиях, которые предъявляются в современным селекционным сортам, далеко не всегда дает положительные результаты. Второй путь использования искусственных мутаций Полученный вследствие мутагенезу исходный материал должен, как правило, пройти через гибридизацию.. Мутации могут изменять свое аренотипическое выражение в зависимости от того, в какой генотип они включаются. Особенно это относится к малым аризиологическим мутациям. Поэтому скрещивание качественно меняет влияние отдельных мутаций на развитие многих признаков и свойств: широко применяются также сочетание индуцированного мутагенеза с гибридизацией, обработка мутагенезами гибридных семян F; F, и старших поколений, скрещивание мутантных форм между собой и с лучшими раионированными сортами, бекрасовая гибридизация. Третий путь. Используется эксперимент мутагенез и совместно с отдаленной гибридизацией. Путем искусственных мутаций в ряде случаев удается преодолевать нескрещиваемость разных далеких видов растений, а также производить пересадку путем трасплонтаций отдельных локусов хромосом диких видов в хромосомный комплекс культурных растений (в США от эгилопса перенесли в геном пшеницы локус, контролирующий уст. к ржав. от пырея, локус, контролирующий уст. к стебл. ржавчин и головке и т.д.). Закономерности эксп. мутагенеза у различных сортов подчиняются закону гомологических рядов в наследс. изменчивости. Процесс мутирования связанный с изменением отдельных генов, и с перестройкой хромосом (фрагментация нехватки, генверсии, дупликации, транслокации), обычен для всех растений. Однако в природных популяциях выявить процесс мутирования трудно. Появляющиеся в результате мутации новые признаки в естественных условиях природы обычно характеризуют в лучшем случае 1% взятых растений, а часто эта цифра до 1 . 10-6 и даже меньше. Огромное большинство естественно возникающих и экспериментально вызываемых мутаций рецессивно. Но мутации доминантного характера не исключены полностью, хотя и более редки. (возникновение красной окраски колоса у белоколосой пшеницы, крайне быстро развивающиеся и плодоносящие на первом году мутанты лесной земляники). В некоторых случаях возникновение доминантных признаков растений с соответствующими рецессивными признаками может быть связано не с непосредственным переходом определенного рецессивного в его доминантную, а с мутацией гена иного локуса. Такой новый мутантный ген может подавлять эффект предшествующей мутации и вызывать возврат к проявлению доминантных признаков исходной формы. Мутирование стало известно генетикам почти с законами Менделя. Но эволюционное значение этого явления долго было предметом дискуссий. Многие из известных мутаций шли в направлении ослабления организма и были обусловлены или явно вредными перестройками хромосом, или вредными генами. Это вызывало сомнение в прогрессивной роли мутации. Экспериментальное получение мутаций на заре XX века не было разработано, и существовало мнение, что этот процесс управляется не включительно внутренними характерами структуры клетки. Открытие индуцирования мутации лучами Рентгена показало возможность значительного повышения частоты мутации под влиянием характера внешней среды. Но зависимость характера мутации от исходного генотипа была несомненной. Первые опыты экспериментального получения мутантов у растений при помощи лучей Рентгена дали Картину, во многом напоминающую ту, что наблюдается после инбридинга у аллогамных растений. А такое проявление ганотипической изменчивости было мало интересно селекционеру того времени. Лишь значительно позднее, в середине XX столетия, были общие закономерности мутационного процесса и положительные перспективы его использования в селекции растений.
