Генетика и селекция лесных, плодовых и декоративных древесных пород, страница 14

4) в клетках с мутациями хромосом затрудняется конъюга­ция, что может привести к депрессии спорогенеза и стерильнос­ти мутанта. Крупные перестройки хромосом могут вызывать ги­бель клеток и организмов (Любавская, 1982).

 Факторы, вызывающие изменения в молекулах ДНК или хромо­сомах, называются мутагенными. Мутагенными свойствами об­ладают такие физические факторы как ионизирующая радиация, ультрафиолетовые лучи, температурные шоки, лазерное излуче­ние, а также многие химические соединения.

В настоящее время в мутационной селекции наибольшее при­менение находят ионизирующие излучения, которые по своей природе подразделяются на волновые и корпускулярные. К вол­новым излучениям относятся ультрафиолетовые лучи (длина во­лны 2000-4000 а), рентгеновы лучи (0,05 - 10 а) и гамма-лучи (менее 0,05А). К корпускулярным излучениям относятся а-частицы, протоны, нейтроны, дейтроны и др.

Наименьшей проникающей способностью обладают ультра­фиолетовые лучи, затем рентгеновы и гамма-лучи. Проникаю­щая способность корпускулярных излучений выше, чем у гамма-лучей, более чем в 20 раз.

Источниками ультрафиолетовых лучей, эффективных при облучении пыльцы, являются ртутно-кварцевые лампы, рентгеновых лучей — рентгеновские установки, гамма-лучей — радио­активные изотопы

Мутации – это единственный первичный источник новых наследственных изменений, без которых невозможна эволюция организмов. Но в тоже время мутации в своей массе вредны, и поэтому естественный отбор должен непрерывно устранять вредные мутации. Таким образом, у каждого вида устанавливается известное соотношение между массой вредных мутаций и небольшим числом полезных, обеспечивающих приспособление к меняющимся условиям среды. В зависимости от их действия может изменяться частота мутаций отдельных генов и скорость мутационного процесса в целом.

Таким образом, мутабильность вида – изменяющееся свойство, и в ходе естественного отбора вырабатываются определённые приспособительные уровни мутабельности (Гуляев, 1977).

Процесс возникновения мутаций – мутагенез становится одной из важнейших проблем генетики. Как в природе, так и в опытах мутации возникают под влиянием различных воздействий, - называемых мутагенными факторами или мутагенами. применяемые для искусственного получения мутаций мутагены делятся на физические и химические. К физическим мутагенам относятся: радиация, высокая и низкая температура, механические воздействия, ультразвук в качестве химических мутагенов используют множество различных органических и неорганических соединений (Гуляев, 1977).

Химические мутагены, которых ныне известно более 400 наименований, подразделяются на несколько групп:

1) ингибиторы азотистых оснований, входящих в состав нукле­иновых кислот (кофеин, теобромин, этилуретан и др.). Их дей­ствие заключается в подавлении синтеза гуанина и тимина;

2) аналоги азотистых оснований, включающиеся в нуклеино­вые кислоты (кофеин, 5 - бромурацил и др.). Они включаются в ДНК на место тимина;

3) алкилирующие соединения (иприт, этилметансульфонат, нитрозоэтилмочевинаи др.). Возникновение мутаций в этом случае связывают с нарушением точности авторепродукции моле­кул ДНК под воздействием этих соединений;

4) окислители, восстановители и свободные радикалы (азотис­тая кислота, перекиси, альдегиды, соли тяжелых металлов). В результате воздействия этих мутагенов в молекуле ДНК проис­ходит замена пар оснований А - Т на Г - Ц;

5) акридиновые красители. Реагируя с ДНК, они образуют ком­плекс, препятствующий нормальной редупликации (Котов, 1997).

Химические мутагены вызывают преимущественно генные мутации, а физические — генные и хромосомные.

Пример: Семена лиственницы европейской массой 5 кг подвергли воздействию ультрафиолетовыми лучами при помощи специальных ламп. Воздействие производили в течении 7 дней в количестве 2 часов в сутки. Затем выжившие семена посадили, и начали за ними ухаживать и вести наблюдение. После чего из проросших растений отобрали самые лучшие и интересные мутанты и их  стали размножать вегетативным путём – прививкой, для сохранения генотипа.