|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И. ЛЕНИНА
Всесоюзный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по сельскому хозяйству
Обзорная информация М. А, ФЕДИН,Т. А. КУЗНЕЦОВА
ГАМЕТОЦИДЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В СЕЛЕКЦИИ
Москва — 1977
УДК е3.1.5В7ЛЗ
'Гаметоциды — химические соединения, применение .которых в опреде ленные этапы развития растений приводит к гибели мужского гаметофи-та в результате нарушении метаболических процессов в период формиро вания пыльцевых зерен. Действие гаметоцидов на физиолого-биохимиче-ские процессы в клетке аналогично стерилизующей цитоплазме при пере мещении в нее ядра, что вызывает мужскую стерильность.
Исследования, проведенные в ряде стран, в том числе и в СССР, по зволили выявить ряд химических соединений, которые индуцируют муж скую стерильность у яровой и озимой пшеницы, ржи и других сельскохо зяйственных культур. Использование гаметоцидов позволяет организовать Промышленное .производство гибридных семян зерновых и других сельско хозяйственных культур. Однако полученные гаметоциды вызывают ряд по бочных нежелательных явлений: значительное ингибирование роста, за держку 'в прохождении .фенологических фаз и д'р. Поэтому необходим дальнейший поиск новых химических соединений, обладающих гаметоцид-ной активностью.
© ВИИИТЭИСХ, 1977 г.
ВВЕДЕНИЕ
|Рост народонаселения планеты, необходимость повышения темпов производства продуктов сельского хозяйства опреде ляют поиск новых направлений в селекции сортов и гибри дов — основных средств сельскохозяйственного производства. В последнее время широкие исследования гетерозиса пшени цы, ржи, ячменя, подсолнечника, сахарной свеклы, хлопчат ника, ряда овощных, бахчевых, цветочных, декоративных культур и кормовых трав показали, что гибриды первого по коления этих растений обеспечивают прибавку урожая на 20—25% и более по сравнению с районированными сортами [1,7, 35, 36].
Практическое использование гетерозисного эффекта воз можно лишь при условии хорошо налаженного производства гибридные семян в значительном объеме. У ряда культур, об ладающих высоким коэффициентом размножения семян и низкой посевной нормой (кукуруза, томаты и др.), производ ство гибридных семян может быть организовано при ручной кастрации материнских растений с последующим свободным или принудительным опылением. Однако для большинства возделываемых растений этот метод неприменим, так как за траты труда, необходимые для получения гибридных семян первого поколения, не окупаются дополнительно получаемой продукцией.
В настоящее время в результате использования явления цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС) получены гибриды первого поколения пшеницы, сорго, кукурузы, сахар ной свеклы, томатов, лука, сладкого перца и налажено мас совое производство гибридных семян. Близки к завершению исследования по созданию гибридов ржи и подсолнечника [35]. Наряду с этим при селекции с томатами пытаются при менить формы с функциональной мужской стерильностью [36]. 'Создание мужских стерильных линий, отбор линий — за крепителей стерильности и форм, восстанавливающих фер-тильность, значительно усложнили ведение селекции я семе новодства. Между тем основным недостатком использования системы «ЦМС — восстановление фертильноста» при получе нии новых гибридных комбинаций скрещиваний является по стоянная необходимость создания стерильных аналогов и ана-
логов '— восстановителей фертильности новых высокопродук тивных сортов и самоопыленных линий.
Сравнительно недавно для индукции мужской стерильно сти на растения в определенные фазы развития воздействова ли различными физическими факторами (сокращенный све товой день, высокие и низкие температуры и др.) [2, 48, 97, 130]. Несмотря на полученные положительные результаты» ввиду отсутствия технических средств для массового произ водства гибридных семян эти приемы не были внедрены в практику.
•Определенные успехи в разработке методов мужской сте рильности растений были достигнуты с помощью ряда хими ческих соединений — растворов солей феноксиуксусной кис лоты, гидразида малеиновой кислоты (ГМ1К), этрела, индо-лилуксусной кислоты (ИУК), нафтнлуксусной кислоты (НУК), гиббереллина (ГКз) и некоторых других, названных гаметоцидами. Этот термин — производное от двух слов:
гамета — по-гречески половая клетка, цидо — по-латински убивать. В настоящее время в ряде стран Европы и в США проводят исследования по выявлению химических соединений, обладающих гаметоцядной активностью к мужскому гамето-фиту растений, и разрабатывают способы их применения для массового производства гибридных семян различных сельско хозяйственных культур. Использование методов химической индукции мужской стерильности у зерновых, технических, овощных и кормовых культур позволит получить семена гиб ридов первого поколения, вовлекая в селекционный процесс наиболее совершенные сорта без создания их стерильных ана логов и линий, несущих гены восстановления фертильности.
Преодоление трудностей, препятствующих эффективному использованию гаметоцидов, в значительной мере зависит от определения сущности процесса стерилизации, в основе ко торого лежат конкретные физиолого-биохимические измене ния в тканевом метаболизме спорогенеза, вызывающие анор мальности в развитии пыльцевого зерна с последующей его абортивностью. В связи с практическими запросами физиоло гия развития пыльцы привлекает особое внимание.
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
