Улучшение сортов растений посредством индуцированных

Радиация и сельское хозяйство
Улучшение сортов
растений
посредством
индуцированных
мутации
А.Микке*
Улучшение сортов сельскохозяйственных культур является весьма эффективным средством увеличения сельскохозяйственного производства и развития садоводства. Улучшение сортов означает получение генотипов или популяций генотипов, которые
х о р о ш о адаптируются к агроклиматическим условиям и удовлетворительным образом реагируют на
условия окружающей среды и применяемые агротехнические мероприятия. Улучшенные сорта должны обеспечивать высокую урожайность зерна, клубней, побегов, плодов, корнеплодов или любой другой продукции, урожай которой собирается. Эти
продукты должны иметь хорошие качества с точки
зрения питательности и технологичности в зависимости от метода переработки продукта (помол, выпечка, кулинарная обработка, экстрагирование и
т.д.). Урожайность должна быть стабильной, т.е.
сорта должны быть устойчивы к воздействию различных неблагоприятных факторов, таких, как засуха, жара, холод, засоленность почв, и ресистентными к патогенным организмам и насекомым-вредителям. Они должны эффективно использовать
энергию солнца, воду и удобрения, вносимые земледельцем. Если сельскохозяйственные культуры
принадлежат к тем видам, которые способны фиксировать азот, эффективность фиксации должна
быть высокой. Если же растение возделывается
вместе с другими культурами, то они должны удовлетворительным образом сосуществовать друг с
другом, а также должны быть пригодными к уплотненному культивированию. Период и длительность культивации должны выбираться в зависимости от климатических условий и с учетом схемы
севооборота культур с целью обеспечения оптимального урожая с площади сельскохозяйственного
угодья (или парниковой площади) круглый год.
Человек еще с доисторических времен приспосабливал различные виды растений к своим нуждам.
Однако в настоящее время население планеты увеличилось до огромных размеров, технологические
требования непрерывно подвергаются.изменениям
и неблагоприятные условия, болезни и насекомыевредители по-прежнему существуют и угрожают результатам работы земледельцев. Поэтому селекционеры должны работать над улучшением культурных сортов растений и должны делать это ускоренными темпами для удовлетворения имеющегося
спроса в сельскохозяйственных продуктах.
Таблица 1. Мутаитные сорта
Прямая
Кр
мутация
Виды
Название
Allium сера
Arachis hypogaea
A vena sativa
Brassica sp.
Capsicum annuum
лук
2
земляной орех
4
овес
4
рапс
4
зеленый перец
стручковый
3
грейпфрут
1
джут
4
соя культурная
6
хлопок
3
подсолнечник
1
ячмень
25
латтук-салат
2
лен
обыкновенный 1
лупин
1
томат
3
яблоня
4
мята
3
табак
—
сераделла
1
рис
28
—
просо
фасоль
5
горох
4
абрикос
1
черешня
2
персикослива
1
1
смородина
2
боб касторовый
сахарный
тростник
8
рожь
1
леспедеца
1
кунжут
1
горчица
1
картофель
1
1
клен ер
инкарнатный
1
клевер
подземный
1
пшеница мягкая 12
пшеница твердая 5
кукуруза
—
Citrus sp.
Corchorus capsularis
Glycine max
Gossypium sp.
Helianthus annuus
Hordeum sativum
Lactuca sativa
Linum usitatissimum
Lupinus sp.
Lycopersicon esculentum
Malus pumila
Mentha sp.
Nicotiana tabacum
Ornithopus compressus
Oryza sativa
Pennisetum sp.
Phaseolus vulgaris
Pisum sativum
Prunus armeniaca
Prunus avium
Prunus persicae
Ribes
Ricinus communis
Saccharum officinarum
Secale cereale
Sericea lespedeza
Sesamum orientate
Sinapis alba
Solanum tuberosum
Solanum khasianum
Trifolium incarnatum
Trifolium subterraneum
Triticum aestivum
Triticum turgidum
Zea mais
2
3
-
—
—
—
—
—
—
32
—
—
3
—
—
—
4
—
9
1
5
1
—
1
—
1
—
—
1
—
2
—
—
—
—
5
7
3
Данные, помещенные в этой и других таблицах, заимствованы из номеров журнала "Mutation Breeding Newsletter",
опубликованных по 17 марта 1981 года.
Таблица 2. Количество мутантных сортов сельскохозяйственных культур в различных странах
Индия
США
Япония
СССР
Швеция
ЧССР
Италия
Китай
Канада
Германии,
Федеративная
Республи ка
Соединенное
Королевство
35
26
21
18
15
15
9
9
7
7
6
Бангладеш
6
Финляндия
6
Австрия
5
Франция
5
Болгария
4
Австралия
3
3
Филиппины
Германская
Демократическая
Республика
3
Корейская
3
Республика
Аргентина
3
2
Нидерланды
Бирма
Таиланд
Венгрия
Норвегия
Дания
Индонезия
Пакистан
Берег
Слоновой
Кости
Алжир
Египет
Греция
Для того чтобы селекционер мог осуществить отб о р лучших признаков, должна существовать гене-
тическая изменчивость. Мутации, индуцированные
радиацией и другими мутагенами, являются средством изменения генов и создания генетической изменчивости.
* Руководитель Секции селекции растений Объединенного отдела Ф А О / М А Г А Т Э .
О методах индуцирования мутаций стало известно о к о л о 50 лет тому назад, однако лишь в течение
58
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
БЮЛЛЕТЕНЬ МАГАТЭ, ТОМ 23, № 3
Радиация и сельское хозяйство
Таблица 3. Распределение мутантных сортов по годам их введения
До
1955 г.
Культуры, размножаемые
семенами
Сорта, полученные
путем прямого
размножения отобранных мутантов
Табл. 1 и 2 показывают, что с помощью индуцированных мутаций было получено 227 улучшенных
юртов сельскохозяйственных культур, и эти сорта
тЗыли переданы фермерам для культивирования в
35 различных странах. Восемьдесят из этих сортов
были получены селекционерами развивающихся
стран, и этим они внесли свой вклад в экономическое развитие "третьего мира". В табл. 3 указаны
годы, когда были созданы улучшенные сорта культур; из таблицы видно, что наибольшего успеха
селекция, осуществляемая посредством мутаций,
достигла в течение последних 10 лет. Особое значение имеет тот факт, что селекционеры сейчас признают роль, которую играют индуцированные мутанты в качестве родителей при кроссбридинге, и что
при таком скрещивании были получены отличные
результаты (см. табл.3).
Декоративные растения в целом не рассматриваются в развивающихся странах в качестве ценных
культур. Однако они являются важным источником дохода для мелких фермеров и садоводов и,
кроме того, могут иметь огромное экономическое
значение для страны, если продукция производится
ча экспорт и позволяет получать конвертируемую
4алюту. Табл. 4 и 5 иллюстрируют использование
1
8
15
4
10
21
2
98
2
34
1
1
4
2
1
2
1
7
1
7
18
2
Таблица 5. Страны, в
в которых были выведены
мутантные сорта декоративных растений
Нидерланды
Индия
100
53
СССР
18
США
16
Япония
12
ГДР
12
ФРГ
11
Бельгия
8
Франция
6
Канада
3
Венгрия
1
ЧССР
1
Соединенное
Королевство
БЮЛЛЕТЕНЬ М А Г А Т Э , Т О М 23, № 3
19651969 гг.
24
19701974 гг.
34
19751979 гг.
30
13
4
19
41
индуцированных мутаций в селекции декоративных растений.
последних 15 лет они зарекомендовали себя в качестве ценного инструмента улучшения сортов сельскохозяйственных культур. В настоящее время
селекционеры создают все больше и больше различных новых сортов и передают их земледельцам
и садоводам для разведения.
Abelia
Achimenes
Alstroemeria
Antirrhinum
Azalea
Begonia
Bougainvillea
Chrysanthemum
Oianthus
Dahlia
Euphorbia
Guzmania
Hibiscus
Lilium
Mai us
Polyanthes
Populus
Portulaca
Rhododendron
Rose
Streptocarpus
Tulipa
19601964 гг.
14
Вегетативно размножаемые
культуры (без учета декоративных растений)
Сорта, полученные путем кроссбридинга с мутантами
Таблица 4. Мутантные
сорта декоративных
растений
19551959 гг.
Агентство занималось пропагандированием селекции посредством мутаций с момента своего основания, и эта деятельность осуществлялась в рамках обязательств поощрять деятельность, направленную на применение ядерных методов в мирных
целях. Благодаря своей деятельности в области
подготовки кадров и поощрения непосредственных
исследований Агентство способствовало достижению успехов в этом деле и, конечно, может гордиться этим. На протяжении последних девяти лет
Объединенный отдел ФАО/МАГАТЭ публикует
журнал "Mutation Breeding Newsletter", который
дает селекционерам всего мира уникальную возможность знакомиться с достижениями и успехами в этой области.
Применяя радиационные методы и методы мутационной селекции, г-н Шри С.Х. Патиль (Центр атомных исследований
им. Бхабха, Бомбей, Индия), создал более двадцати сортов
тромбейского земляного ореха, которые отличаютсч более
ранним созреванием, более высоким содержанием масла,
имеют более крупные плоды и дают более высокие урожаи.
Работы г-на Патиля получили признание, и в 1978 году он
совместно с другими учеными был награжден премией
Васвика за достижения в области сельского хозяйства.
Информация в связи с
Договором о нераспространении
По состоянию на 31 июля 1981 года Международное агентство по атомной энергии провело переговоры относительно
заключения соглашений о гарантиях с 79 государствами — участниками Договора о нераспространении ядерного оружия
(Договор о нераспространении), не обладающими ядерным оружием. Соглашения о гарантиях с 69 из этих государств
вступили в силу. Ожидается вступление в силу соглашений о гарантиях, одобренных Советом управляющих МАГАТЭ,
еще с 10 государствами, не обладающими ядерным оружием. В круглых с к о б к а х после названия государства указывается
дата, когда соглашение о гарантиях в связи с Договором о нераспространении должно было или должно будет вступить
в силу.
ГОСУДАРСТВА - ЧЛЕНЫ Д О Г О В О Р А О НЕРАСПРОСТРАНЕНИИ,
Н Е ОБЛАДАЮЩИЕ ЯДЕРНЫМ ОРУЖИЕМ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
2S.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
Австралия
Австрия
Афганистан
Багамские острова (10 января 19 75 г.)
Бангладеш (27марта 1981 г.)
Барбадос(21 августа 1981 г.)
Бельгия
Бенин (30 апреля 1974 г.)
Берег Слоновой Кости (6 сентября 1974 г.)
Болгария
Боливия * (5 марта 1972 г.)
Ботсвана (5 марта 1972 г.)
Бурунди (19 сентября 1972 г.)
Ватикан
Венгрия
Венесуэла*(26 марта 1977 г.)
Верхняя Вольта (5 марта 1972 г.)
Габон*(7августа 1975 г.)
Гаити*(2 июня 1972 г.)
Гамбия
Гана
Гватемала*(22марта 1972 г.)
Гвинея-Биссау (20февраля 1978 г.)
Германии, Федеративная Республика
Германская Демократическая Республика
Гондурас
Гренада (19 февраля 1976 г.)
Греция
Дания
Демократическая Кампучия (2 декабря 1973 г.)
Демократический Йемен (1 декабря 1980 г.)
Доминиканская Республика
Египет (26 августа 1982 г.)
Заир
Индонезия
Иордания
Ирак
Иран
Ирландия
Исландия
Италия
Канада
Кения (5 марта 1972 г.)
Кипр
Конго (23 апреля 1980 г.)
Корейская Республика
Коста-Рика
Лаосская Народно-Демократическая
Республика
(5 марта 1972 г. )
Лесото
Либерия (5 марта 1972 г.)
Ливан
Ливийская Арабская Джамахирия
Лихтенштейн
Люксембург
Маврикий
Мадагаскар
Примечание:
60
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
99.
100.
101.
102.
103.
104.
105.
106.
107.
108.
109.
110.
[111.
Малайзия
Мальдивские острова
Шли (5 марта 1972 г.)
Мальта (5 марта 1972 г.)
Марокко
Мексика
Монголия
Непал
Нигерия (5 марта 1972 г.)
Нидерланды
Никарагуа
Новая Зеландия
Норвегия
Объединенная Республика Камерун (5 марта 1972 г.)
Панама (13 июля 1978 г.)
Парагвай
Перу
Польша
Португалия
Руанда (20 ноября 1976 г.)
Румыния
Сальвадор
Самоа
Сан-Марино*(5 марта 1972 г.)
Свазиленд
Сенегал
Сент-Люсия (29 июня 1981 г.)
Сьерра-Леоне*(26 августа 1976 г.)
Сингапур
Сирийская Арабская Республика (5 марта 1972 г.)
Сомали (5 марта 1972 г.)
Судан
Суринам
Таиланд
Того (5 марта 1972 г.)
Тонга*(7января
1973 г.)
Тувалу (19 июля 1980 г.)
Тунис(5 марта 1972 г.)
Турция* (17октября 1981 г.)
Уругвай
Филиппины
Финляндия
Фиджи
Центральноафриканская Республика (25апреля
1972г.)
Чад (10 сентября 1972 г.)
Чехословакия
Швейцария
Швеция
Ulpu Ланка*(5 сентября 1980 г.)
Эквадор
Эфиопия
Югославия
Ямайка
Япония
"Китайская Республика" - 5 марта 1972 г.)
"Китайская Республика" ратифицировала Договор
о нераспространении.
Жирный шри t>r: государства, с которыми соглашения о гарантиях в связи с Договором о нераспространении вступили в силу.
Курсив:
государства, с которыми соглашения о гарантиях в связи с Договором о нераспространении не вступили
в силу.
*.
соглашение о гарантиях одобрено Советом управляющих МАГАТЭ и ожидает вступления в силу.
БЮЛЛЕТЕНЬ М А Г А Т Э , Т О М 23, № 3