Ольга Андреевна Коцюбинская – кандидат с.-х. наук,старший преподаватель кафедры садоводства, лесного хозяйства и защиты растений
Scopus ID 57197765715
644008, Россия, г. Омск, Институтская пл., д.1
Olga A. Kotsyubinskaya – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Lecturer at the Department of Horticulture, Forestry, and Plant Protection
Institutskaya Ploshchad, 1, Omsk, Omsk region, 644008, Russia
Бондаренко Екатерина Валерьевна − кандидат биол. наук, зав. лаборатории молекулярно-клеточных основ сельскохозяйственной радиобиологии
Scopus ID 57200545555
249035, Россия, Калужская обл., г. Обнинск, Киевское шоссе, д. 1, к. 1
Ekaterina V. Bondarenko – Cand. Sci. (Biology), Head of the Laboratory of Molecular and Cellular Foundations of Agricultural Radiobiology
Kievskoe shosse, 1, building 1, Obninsk, Kaluga region, 249035, Russia
Казыдуб Нина Григорьевна – доктор с.-х. наук, профессор кафедры садоводства, лесного хозяйства и защиты растений
Scopus ID 571962559502
644008, Россия, г. Омск, Институтская пл., д.1
Nina G. Kazydub – Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Department of Horticulture, Forestry, and Plant Protection
Institutskaya Ploshchad, 1, Omsk, Omsk region, 644008, Russia
Блинова Яна Александровна – младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-клеточных основ сельскохозяйственной радиобиологии
Scopus ID 57976163900
249035, Россия, Калужская обл., г. Обнинск, Киевское шоссе, д. 1, к. 1
Yana A. Blinova – Junior Researcher Fellow at the Laboratory of Molecular and Cellular Foundations of Agricultural Radiobiology
Kievskoe shosse, 1, building 1, Obninsk, Kaluga region, 249035, Russia
Актуальность. Радиационный мутагенез показал свою эффективность в расширении генетического разнообразия селекционного материала для ряда культур. Для применения γизлучения с целью увеличения изменчивости количественных признаков фасоли овощной необходимо проведение ряда радиобиологических исследований. Цель. Изучить связанные с урожайностью морфометрические показатели, симбиотическую активность и жизнеспособность пыльцы фасоли овощной после γ-облучения семян (в дозах 25, 50 и 75 Гр) для разработки протокола радиационного мутагенеза.Материалы и методы. Объекты исследования – 2 сорта фасоли овощной селекции Омского ГАУ. Семена были γ-облучены (источник – 60Co ) в дозах 25, 50 и 75 Гр (мощность дозы 60 Гр/час). М1 растения выращивались в поле Учебно-опытного хозяйства Омского ГАУ. В поле были также высеяны необлученные семена М2 сорта Маруся (полученные с растений, облученных в дозе 50 Гр). Оценивали морфометрические показатели, связанные с урожайностью, симбиотическую активность, жизнеспособность пыльцы. Статистический анализ проводили непараметрическими методами в R (вер. 4.3.3).Результаты. Гамма-облучение семян обоих исследуемых сортов фасоли овощной отрица- тельно повлияло на некоторые морфометрические показатели растений М1, связанные с урожайностью (число семян в бобе, число семян с растения и масса семян). В отличии от сорта Маруся, облучение семян сорта Памяти Рыжковой отрицательно сказалось на скорости наступления цветения, образования бобов и технической спелости, вне зависимости от дозы. У растений сорта Маруся после облучения семян в дозе 50 Гр отмечено более раннее цветение и образование бобов, по сравнению с контролем, а также более выраженное развитие клубеньков. У растений в группе облучения 75 Гр обнаружена мужская стерильность. Облучение семян обоих исследуемых сортов привело к увеличению массовой доли кальция и белка в зеленых бобах поколения М1. В отличии от М1, у М2 растений сорта Маруся были выявлены статистически значимо более высокие показатели высоты растений, числа бобов и семян с растения, а также массы семян с растения.Заключение. Облучение семян отрицательно влияет на элементы продуктивности растений в поколении М1 и положительно – в М2. В полевых условиях М2 растения сорта Маруся показали лучшую урожайность, по сравнению с родительским сортом, и будут использованы в дальнейшей селекции. Впервые показано влияние γ-облучения семян фасоли овощной на развитие клубеньков. Наиболее выраженный стимулирующий эффект отмечен для дозы 50 Гр у сорта Маруся. Для протокола радиационного мутагенеза фасоли овощной рекомендуется доза 50 Гр.
Relevance. Radiation mutagenesis has shown its effectiveness in expanding the genetic diversity of breeding material for a number of crops. A number of radiobiological studies are required in order to use γ-radiation to increase the variability of quantitative traits of vegetable beans.Objective. To study the yield-related morphometric parameters, symbiotic activity and pollen viability of vegetable beans after γ-irradiation of seeds (at doses of 25, 50 and 75 Gy) to develop a radiation mutagenesis protocol.Materials and Methods. The objects of the study were two varieties of vegetable bean bred by Omsk State Agrarian University. The seeds were γ-irradiated (source – 60Co) at doses of 25, 50 and 75 Gy (dose rate 60 Gy/hour). M1 plants were grown in the field of the Educational and Experimental Farm of Omsk State Agrarian University. Non-irradiated M2 seeds of variety Marusya (obtained from plants irradiated at a dose of 50 Gy) were also sown in the field. Yield- associated morphometric parameters, symbiotic activity, and pollen viability were assessed. Statistical analysis was performed using nonparametric methods in R (ver. 4.3.3).Results. Gamma irradiation of seeds of both studied varieties of vegetable beans adversely affected some yield-related morphometric parameters of M1 plants (number of seeds in a pod, number of seeds per plant and seed weight). Unlike the Marusya variety, irradiation of seeds of the Pamyati Ryzhkovoy variety adversely affected the rate of flowering, pod formation and technical maturity, regardless of the dose. In Marusya plants, after seed irradiation at a dose of 50 Gy, earlier flowering and pod formation were observed compared to the control, as well as more pronounced development of nodules. Male sterility was detected in plants in the 75 Gy irradiation group. Irradiation of seeds of both studied varieties led to an increase in the mass fraction of calcium and protein in green beans of the M1 generation. Unlike M1, statistically significantly higher plant height, number of pods and seeds per plant and seed weight per plant were detected in M2 plants of the Marusya variety.Conclusion. Seed irradiation has a negative effect on the productivity parameters of plants in the M1 generation and a positive effect on M2. In field conditions, M2 plants of the Marusya variety showed better yields compared to the parent variety and will be used in further selection. The effect of γ-irradiation of vegetable bean seeds on the development of nodules has been shown for the first time. The most pronounced stimulating effect was noted for the dose of 50 Gy in the Marusya variety. For the radiation mutagenesis protocol of vegetable beans, a dose of 50 Gy is recommended.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.