Обробка пилку мутагенами для отримання інбредного покоління від самонесумісних сортів яблуні (Malus domestica Borkh.) й груші (Pyrus communis L.)

Abstract

Мета. Аналіз інформації щодо експресії генів самонесумісності у сортів яблуні (Malus domestica Borkh.) й груші (Pyrus communis L.) та узагальнення її з результатами наших досліджень можливостей використання мутагенної обробки пилку для подолання самонесумісності було визначено метою виконаної роботи. Матеріали і методи. Дослідження контрольованої гейтоногамії проводили в плодових садах Національного дендрологічного парку «Софіївка» НАН України (НДП «Софіївка») та Уманського національного університету садівництва (УНУС) на 10–20-річних деревах яблуні сортів ‘Голден Делішес’, ‘Зимове лимонне’, ‘Кортланд’ і ‘Слава Переможцям’, а також сортів груші ‘Бере Десятова’ й ‘Улюблена Клаппа’. Кастровані квітки цих сортів запилювали пилком з інших квіток того самого дерева, тобто проводили гейтоногамію (один із варіантів інбредного запилення), а також виконували ряд варіантів гейтоногамії зрілим пилком, попередньо обробленим гамма-променями в дозах 5; 20 і 50 грей (Гр) та парами хімічних мутагенів: нітрозодиметилсечовини (NDMU — 50 мг на ексикатор; диметилсульфату (DMS) і етиленоксид (EO) — обидва по 12 крапель на десятилітровий герметичний ексикатор. Статистичний аналіз проводили за Рональдом Фішером. Результати та обговорення. Ефективність використання мутагенів для підвищення відсотка зав’язування плодів і насіння на плід підтвердилася в більшості варіантів дослідів з яблунею (M. domestica) і грушею (P. communis). Це дало підстави припустити, що за гейтоногамного запилення багатьма обробленими мутагенами пилковими зернами з мутантними і немутантними алелями S-гену інгібування на приймочці та/або в зав’язі може проявлятися переважно для пилкових зерен без мутантних алелей S-гену. Аналіз зав'язування плодів показав, що у всіх варіантах з мутагенами зав'язування, а також кількість насінин у плоді значно перевищували варіанти «гейтоногамії без мутагенів». Також виявлено, що середня зав’язуваність плодів і середня кількість насінин на плід у сортів яблуні були значно вищими, ніж у сортів груші. Висновки. Дослідження засвідчили, що обробка пилку яблуні та груші мутагенами сприяла зав’язуванню плодів і збільшенню кількості насінин на плід при гейтоногамному запиленні. можливо, внаслідок природного добору мутантних мікроспор апаратом яйцеклітини жіночого гаметофіта й інгібування проростання немутантного пилку. Техніка гейтоногамного запилення попередньо обробленим гамма-променями та хімічними мутагенами пилком для отримання інбредного покоління, може бути рекомендована для селекції яблуні та груші, а також заслуговує на вивчення на інших культивованих рослинах з генами самонесумісності.