Исследование мутагенного действия диоксида углерода на сою (Glycine max (L.) Merrill) линии Т-219

  • Koldasbayeva D.A., Lovinskaya A.V., Kolumbayeva S.Zh., Suvorova M.A. әл-Фaрaби aтындaғы Қaзaқ ұлттық университеті, Қaзaқстaн, Алмaты қ.

Аннотация

Изучена мутагенная активность диоксида углерода (СО2) на мутантной линии сои Т-219(Glycine max (L.) Merrill), у которой синтез хлорофилла зависит от аллельного состояния гена.Доминантный аллель Y11 обусловливает темно-зеленую окраску листьев, а рецессивныйаллель y11 – желтую окраску. Изучали уровень соматических мутаций по наличию светлозеленых пятен на темно-зеленых листьях и желтых пятен на светло-зеленых листьях (прямаямутация Y11→y11), а также светло-зеленых пятен на желтых листьях (обратная мутацияy11→Y11). В качестве положительного контроля использовали метилметансульфонат (ММС),мутаген прямого действия. Семена сои, обработанные ММС в течение 24 ч., проращивалив обычных лабораторных условиях и в условиях повышенной концентрации СО2 (5000 ppm)в специализированном боксе с регулируемым содержанием СО2. У растений, выращенных вусловиях повышенной концентрации СО2, частота соматических мутаций листьев была на уровнеконтроля. Однако у растений, семена которых были замочены в ММС и выращены в обычныхусловиях лаборатории, общее количество пятен на лист статистически значимо возросло в4,3 раза (р<0,05). При обработке семян мутагеном с последующим выращиванием в условияхвысокой концентрации СО2 общее количество пятен на лист возросло в 6,3 раза (р<0,001)по сравнению с контролем и в 14,1 раза (р<0,001) по сравнению с вариантом выращивания вусловиях высокой концентрации СО2. Выявлен комутагенный эффект, оказываемый СО2 присовместном действии с мутагеном. Изучено влияние СО2 на морфофизиологические параметрырастений – высоту и интенсивность фотосинтеза. На 10 день эксперимента наибольшаявысота была у растений, выращенных в условиях повышенной концентрации СО2, и составила7,60±0,92 см. У растений, выращенных в обычных условиях (контроль), высота растений быламеньше в 1,4 раза (p<0,05). При обработке семян ММС с последующим проращиванием как вобычных условиях, так и при повышенной концентрации СО2 высота растений была на уровнеконтроля. Однако ускоренный рост растений в условиях повышенной концентрации СО2наблюдался только в течение первых двух недель, в дальнейшем они погибали. Интенсивностьфотосинтеза в условиях высокой концентрации СО2 увеличилась в 2,0 раза, но разницастатистически не значима. При выращивании растений при повышенных концентрациях СО2отмечено увеличение интенсивности фотосинтеза в 2,0 раза по сравнению с контролем,однако разница статистически не значима. У растений, выращенных из обработанных ММСсемян, интенсивность фотосинтеза по сравнению с контролем была ниже в 1,7 раза (р<0,05),но при выращивании в условиях повышенной концентрации СО2 – увеличилась в 1,6 раза. Приэтом интенсивность фотосинтеза уменьшилась в 2,2 раза (р<0,05) в сравнении с контролем.Проведен корреляционный анализ между величинами изученных морфофизиологическихпараметров опытных растений сои. Коэффициент корреляции составил r=0,91, чтосвидетельствует о высокой положительной корреляции между интенсивностью фотосинтезаи высотой изучаемых растений. Таким образом, СО2 не проявил мутагенной активностипри воздействии на мутантную линию сои Т-219. Однако при совместном действии СО2 склассическим мутагеном ММС наблюдалось статистически значимое увеличение частотымутаций гена, ответственного за синтез хлорофилла. Полученные результаты свидетельствуюто способности диоксида углерода к комутагенному действию.Ключевые слова: соя, диоксид углерода, мутация, комутаген, хлорофилл, мутантная линия.
Как цитировать
SUVOROVA M.A., Koldasbayeva D.A., Lovinskaya A.V., Kolumbayeva S.Zh.,. Исследование мутагенного действия диоксида углерода на сою (Glycine max (L.) Merrill) линии Т-219. Вестник КазНУ. Серия экологическая, [S.l.], v. 57, n. 4, p. 45-57, feb. 2019. ISSN 2617-7358. Доступно на: <https://bulletin-ecology.kaznu.kz/index.php/1-eco/article/view/951>. Дата доступа: 05 mar. 2021
Раздел
ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА БИОТУ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ