3 – курс күндізгі оқу бөлімінің арналған

Тәжірибелік мутагенездің селекция процесіндегі нәтижелері

жүктеу 308,67 Kb. бет 56/100 Дата 26.01.2022 өлшемі 308,67 Kb. #35140 түрі Лекция

12.3 Тәжірибелік мутагенездің селекция процесіндегі нәтижелері Соңғы он жылға дейін селекцияның әр түрлі бастапқы материалдарын алу үшін будандастырумен қатар индуциялың мутагенез кеңінен қолданылып келді. Мутация деп рекомбинацияға байланысты емес, әр түрлі химиялық немесе физикалық жағдайлармен ағзалар мен жасушалардың тұқым қуалаушылық қүрылымына әсер ету арқылы белгілердегі тұқым қуалаушылық өзгеріқстерді айтамыз. Кең мағынада айтқанда мутация тек қана жекеленген гендердің (почкалық мутация) функциясы мен қүрылымының өзгерістерін емес сонымен қатар жеке хромосомдардың (абберрациялар) құрылым өзгерістерін немесе олардың сандарының (полиплоидия, гаплоидия, неанеуплоидия) азайып, не көбеюін де білдіреді. Соңғы жылдары мутагенез жолымен дүние жүзінде әр түрлі дақылдардың 150 мутанттық сорты шығарылған, оның ішінде 1/4 бөлігі бидай мен арпаның үлесіне келеді. Атап айтарлық бір жай, мутагенезбен дайын селекциялың түрлер шығарылмайды, оның негізгі маңызы келешектегі селекция жүмысына пайдаланатын дәстүрлік тәсілдерді қолданып, әр түрлі бастапқы материалдарды шығару болады. Бірак кейде жекеленген белгілер мен қасиеттерді де тікелей жақсартуға болатындығын ескерген жөн. Мутагенездің көмегімен тез пісушілік, өнімділік, беріктік, әр түрлі сапалық заттардың сақталуы (аңуыз, әр түрлі амин қышқылы, крахмал, қант, май) ауруға төзімділік, ортаның қолайсыз жағдайларына бей-імделушілік сияқты белгілері жақсарған өзгерістер алынады. Өсімдіктер ағзаларында жекеленген сапалы белгілердің жақсаруымен қатар, сапасы өзгерген өнімдер беретін мутация маңызды орын алады. Мысалы, дәнді да- қылдардағы ақуыздын, сан көрсеткіштері мен қоректік бағалылығын атауға болады. Осылай деп аталатын жоғары лизиндік мутанттардың көпшілігі лизинге бай фракция үлесінің қайта түзілуімен сипатталады. Егер осындай кайта бөліну ақуыздың жалпы санынын, және өнімділіктің төмендеуімен қабаттасып жүрмейтін болса,онда оның үлкен селекциялық маңызы болады. Жоғарыда аталған мутанттардың көпшілігі ақуыздың немесе өнімділігінің төменділігімен сипатталатын болғандыктан, сапалық белгілері өзгерген мутанттарды алуға ізденісті кеңейту керек. Гендердің молекулалық қүрылымының өзгеруі физиологиялың-биохимиялық және морфологиялык белгілердің фенотиптік түр өзгеруіне әкеліп соқтырады. Аз көлемдегі гендер жүйесінен сапалы морфологиялық белгілердің дамуын бақылайтын гендер өзгергенде осы белгілердің өзгеруін оңай бақылауға болады. Оларды макромутация деп атайды. Олар көптеген шаруашылыққа қүнды белгілердің жақсаруына немесе нашарлауына да әкеліп соқтырады. Сандың белгілердің полигендік жүйесінде жекеленген гендердің мутациясы микромутацияға, яғни пайда-лы белгілердің тиімділігінің шамалы өзгеруіне әкеліп соқтырады. Микромутациялар ағзалардағы жалпы генетикалық тепетеңдіктің ағза өзгерістерін туғызады, сон-дықтан ағзалардың тіршілік етушілігі мен бейімделуіне көп әсерін тигізбейді. Микромутацияларды бөліп алу өте қиын, алайда олар жалпы түсімділіктің сандың белгілерінің жақсаруына көп әсерін тигізеді. Бір ағзада бір уақытта екі немесе бірнеше мутациялардың пайда болуы мүмкін емес нәрсе, мутацияға іліккен белгінің тиімділігі әдетте плейотропияның салдарынан бірнеше белгілердің өзгерістерінен анық көрінеді. Бір генотипте бірнеше пайдалы мутацияның қосарлануын немесе мутацияны басқа генотипке ауыстыру тек қана тікелей будандастыру арқылы немесе бэкросстық будандастыру арқылы мүмкін болады. Мутанттардың көпшілігі морфологиялық немесе физиология-биохимиялық белгілердің өзгеруінен басқа, олардың бейімделушілік қасиеттерінің өзгеруімен сипатталады, олар әрине өздерінің мүмкін болатын жоғары сапалылығын белгілі бір экологиялың жағдайларды көрсетеді. Осыған байланысты селекция орталығының қызмет аймағында мутагенез жүмыстарын біріктіріп үйымдастыру немесе біріккен айырбас "мутанттық генофонд банкісін" кұру және алынған мутанттық материалдарды кең экологияльщ ортада сынау керек. Осындай және басқа да индукцияланған мутагенез бойынша жүргізілетін жүмыстың табысы көп жағдайда талданған материалдың нәтижесіне байланысты, ал жүмыстың өзі, белгілер бойынша мутацияның бөлінуіне байланысты жүргізілуі тиіс. Мутагендік факторлардың әсерімен болған хромосома сандарының өсуі, хромосомдардың ажырауы және репликация қүбылысы кезінде олардың қүрылымдарының өзгеруіне әр түрлі хромосомдың абберрациялардың пайда болуына әкеліп соқтырады, оның ішінде жетіспеушілікке (делециялар, дефишенси), екі еселенуге (дупликация) бүрылыстарға (инверсиялар) ауыспалылыққа (транслокация). Хромосомдық абберациялардың эволюциялық маңызы селекциялық бағалылықты дәлелдейді. Мысалы, Швецияда Густавсон арпаның 9 транслокациялық линияларын алған, олар өнімділігі жағынан алғашқы сорттан басым болған. Хромосомдык; абберрациясы бар түрлердің тікелей селекциялық бағалылығымен қатар, генетикалык жеке белгілерінің де зерттеуде үлкен теориялың маңызы бар. Хромосомдағы жетіспеушілік, гендер бөлігінің жоға-луына әкеліп соқтырады, ал егер олар ірі функционалды учаскелерді қамтитын болса, онда үрыксыздыққа әкеліп соқтырады немесе тіршілік қабілеттілігін жояды. Үсақ жетіспеушілікті нүктелік мутациялардан айыру өте қиынға түседі. Хромосома санының жетіспеушіліктері бар ағзаларда белгілердің пайда болуы бойынша, гендердің қайсысы болса, сол хромосомдардың ци-тогенетикалық картасын жасауға жетіспеушіліктерді пайдалануға болады. Егер жетіспеушілікте жағымсыз белгілердің дамуын бақылайтын гендер болатын болса, онда мүндай ағзалар бастапқы түрден жақсы болып шығады. Дупликация белгілері бір учаскелерде генетикалық ақпараттың қосарлануына әкеп соқтырады. Егер өнімнің пайдалылығын бақылайтын гендері қосарланған болса, онда олардың айқын селекциялық артықшы-лықтары болады (арпадағы амилаз және т.б. фермент-тер). Бір белгінің әр түрлі аллельдерінің қосарланған учаскеде болуы гетерозис қүбылысының дамуын тудырады. Инверсиялар хромосомда гендердің орналасуы тәртібінің өзгеруіне әкеледі. Инверсияның негізгі цитогенетикалың тиімділігі, инверсия кезінде гетерозиготтық ағзаларда инверсияланған учаскелер мен дүрыс сегменттер арасындағы кроссинговер басылып қалады. Жекеленген гендердің тіркесуін күшейту осылай басталады. Учаскелерде бір хромосомның гомологсыз түрімен ауысуы бастапқы хромосомдағы транслокацияны тудырады, бәрінен бүрын гендердің тіркесу топтарын өзгертеді. Табиғат заңы бойынша оперрацияның осы түрі бар, екі гомологсыз хромосомдар реципроктың транслокация түрінде өзара телімдерін ауыстырады. Жүмсақ бидайдың көптеген сорттары бір-бірінен реципқроктік транслокациялар арқылы ажыратылады, олар бір белгіні анықтайтын гендердің әр түрлі хромосомаларына орнығуына әкеліп соқтырады. Селекция тәжірибесінде мәдени сорттарға туыстық түрлерден хромосом телімдеріндегі транслокациялар аркылы ерекше бағалы белгілер ауысады. Табиғи жағдайларда олар спонтанды түрде дамиды, бірақ алшаш будандарда өте сирек кездеседі. Мүндай транслокацияның жиілігі туралы "анеуплоидия" бөлімінде жазылған. Ірі реципроктық транслокациялар екі түрлі хромосомнан түратын трисомик деп аталатын формалардың дамуын тудырады. Соңғы жылдары гетерозистік будандарды цитоплазмалық негізде емес, аталық үрықсыздық генін пайдалану арқылы алады. Бұл жүйелер туралы белгілі бір дақылдар бойынша гетерозистік селекция бөлімінде нақты жазылды. Ауылшаруашылық егістік дақылдардың сандық және сапалық белгілерін жақсарту үшін оның ішінде астық даңылында ақуыздың мөлшері мен сапасын арттыруға тәжірибелік мутагенез тәсілі кеңінен қолданылуда. Соңғы жылдардағы мәліметтерге қарағанда дүние-жүзілік ауылшаруашылығы өндірісінде бидайдың 85 сорты осы мутагенез тәсілімен, 13-і мутанттарды будандастыру арқылы шығарылған. Оның ішінде дәнді дақылдардың 54 сорты (8 жүмсақ және 4 қатты бидай) алынған. Өткен ғасырдың 80-жылдары Қазаң ғылым академиясіна қарасты Ботаника институтының генетика және өсімдіктер селекциясы бөлімінде жаздық бидай дақылы селекциясына индукциялық мутагенездің (этиленимин, нитрозо-этил-мочевина) тиімділігін зерттеу жүмыстары жүргізіліп (Тынбаев Т.Т., Шкуренко С.В., Балан Г.И., т.б.)өнімі, стандарттық сорттан 2-5 ц-га жоғары, әрі сапа-лы мутанттар МТ-13 және МТ-14 алынған. Сонымен қатар, жүгері тозаңын гамма иондық сәулесімен өңдеп, сабағы үлкен, дәні көп, жазғытүрымғы үсікке төзімді жүгері линиялары: А-73, А-165, Г-380, С-114алынды. Ботаника институтының ғалымдары - Богданова Е.Д, Омарова Э.И, Хусаинова Г.К жаздық бидай Казахстанская 126 сортына никотин қышқылы, пиридинкорбон кышқылдарының өндіріс түрлерімен әсер етіп, өнімі де, сапасы да жоғары, әрі қыстың қолайсыз жағдайларына төзімді мутант 1, мутант 301 және мутант 306 сорттарын алды. жүктеу 308,67 Kb. Достарыңызбен бөлісу:

©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз