ҚАЗАҚСТАНДЫҚ БИДАЙ ШАРУАШЫЛЫҒЫНДА ИНДУЦЦИЯЛЫҚ МУТАГЕНЕЗДІ ПАЙДАЛАНУ

Физикалық факторлардың және химиялық заттардың (азиридин немесе этилен имин, нитрозоэтилмочевина, нитрозоэтиленурея) мутагендік әсері селекциялық мақсатта тұқым қуалайтын өзгергіштік спектрінің ұлғаюына әкеледі, бірақ ол толық көлемде зерттелмеген. Химиялық элементтер мен олардың қосындылары арасындағы белгілі бір байланыстардың бұзылуына, топырақтағы ауыр металдардың концентрациясының жоғарылауына әкелетін антропогендік факторлардың әрекетін экологиялық зерттеу ауыр металдардың мутагендік және токсикалық қасиеттерін зерттеуді жеңілдетеді. Бидайдың генотипін жақсарту арқылы оның өнімділігін арттыру ауыл шаруашылығы мен экономиканың өзекті мәселелерінің бірі болып табылады. Қазіргі уақытта селекциялық-генетикалық зерттеудің дәстүрлі әдістерін, мысалы, бэккросс-селекция, дистанциялық будандастыру, эксперименттік мутагенезді қолдану арқылы бидайдың генетикалық түрлендірілген және жетілдірілген түрлерін алудың тиімділігі артты [1- 5]. Ауыр металдарға тығыздығы 5 г/см3 жоғары металдар жатады. Қауіпті дәрежесі бойынша үш класқа бөлінген жалпы 90 табиғи элементтердің 53-і ауыр металдар болып саналады және аз ғана биологиялық маңызы бар. Қоршаған ортада кадмий (Cd) сияқты ауыр металдардың жиналуы қазір қоршаған ортаның ластануының негізгі себебіне айналуда. Улы металдар ақуыздарды инактивациялауы мүмкін, металл кофакторларын ауыстырады, белсенді орталықтарды блоктайды немесе аллостериялық өзгерістерді тудыруы мүмкін. Сонымен қатар, олардың көпшілігі мутагендік өзгерістерді, ісіктерді тудыратын және макроскопиялық өзгерістерді тудыратын қабілеттерге ие. Ауыр металдардың уыттылығының молекулалық механизмі толық зерттелмеген. Cd өсімдіктердің өсуі мен дамуына теріс әсер ететін, электр станциялары, жылу жүйелері, металл өңдеу өнеркәсібі немесе қалалық көліктер арқылы қоршаған ортаға шығарылатын, биодеградациясыз дерлік жоғары кумулятивтік әсерге ие маңызды емес элемент. Өсімдіктерде устьицалардың ашылуы, транспирация және фотосинтез сияқты процестерге әсер етеді, соның салдарынан хлороз, жапырақ орамдары және өсу тоқтауы тамырдың қызаруымен, жапырақтың қызыл-қоңыр түсінің өзгеруімен жүретін өсімдіктердегі Cd уыттылығының негізгі белгілері болып табылады. Ол сондай-ақ өскіндердегі нитратредуктаза белсенділігін тежеу арқылы тамырдан өркенге дейін нитраттың сіңуін азайтады. Өсімдіктердің өсуіне Cd теріс әсері барлық органдарда құрғақ және жаңа масса қатынасының жоғарылауымен қатар жүрді. Бірнеше зерттеулер оттегінің бос радикалының түзілуін индукциялау немесе ферментативті және ферменттік емес антиоксиданттарды азайту арқылы тотығу стрессінің кадмий уыттылығына қатысуы мүмкін деп болжайды [6-9]. Екінші жағынан, индукцияланған мутагенезді қолдану өнімділігі жоғары, сапалы наубайхана, жатуға төзімділік, модификацияланған өсімдік биіктігі мен төзімділігі бар формаларды өндіруде жоғары тиімділікті көрсетті. Және бұл жұмыс біздің топтың осы бағыттағы нәтижелерін қорытындылау әрекеті болып табылады.

1. Bogdanova E.D. Epigenetic variability induced by nicotinic acid. Genetika, 2003, vol. 39, No. 9, p. 1-6. (Bogdanova, E.D., Epigenetic Variation, Induced in Triticum aestivum L. by Nicotinic Acid., [Rus.J. Genetics, 2003. V.39, No. 9. P.1221-1227).

2. Bogdanova E.D. Effect of nicotinic acid on genetic variability in wheat / / Abstr. Of the 18th Intern. Congr. of genetics (August 10-15, 1998). Beijing, China, 1998. P.140.

3. Larchenko E.A., Morgun V.V. Comparative analysis of hereditary variability of plants during mutagen treatment of generative cells and maize seeds // Tsitol Genet. 2000. T.34. № 4. P.17-19.

4. Chunetova Zh.Zh., Omirbekova N.Zh., Shulembaeva K.K. Morphogenetic variability of soft wheat varieties induced by CdCl2 // Genetics, 2008. Т.44, №11. P. 1503-1507.

5. Tokubayeva A.A., Shulembaeva K.K., Zhanayeva A.B. Cytological analysis of distant hybrids of the soft wheat. International Journal of Biology and Chemistry, 2013. 6 (2). P.26-29.

6. Omirbekova N.Zh. Evaluation of the effect of CdCl2 on the anatomical structure of soft wheat (Triticum aestivum L.) // Bulletin of KazNU, Ecological series, No. 1 (24) 2009. S. 83-89.

7. Shulembaeva K.K., Chunetova Zh.Zh., Zhussupova A.I. Distant and intraspecific hybridization, induced mutagenesis in soft bread wheat. International Journal of Biology and Chemistry, 2016. 9 (1). P.19-23.

8. Shulembayeva K.K., Chunetova Zh.Zh., Dauletbayeva S.B., Tokubayeva A.A., Omirbekova N.Zh., Zhunusbayeva Zh.K., Zhussupova A.I. Some results of the breeding and genetic studies of common wheat in the south-east of Kazakhstan // International Journal of Biology and Chemistry, 2014. 2 (6). P. 6-10.

9. Rappoport I.A. Discovery of chemical mutagenesis. Selected works. Moscow: Nauka, 1993. 268 p.

10. Pathirana R. Plant mutation breeding in agriculture. In: Hemming D., ed. Plant sciences reviews 2011. Cambridge: CABI, 2012. P.107-125.

11. Roychowdhury R., Tah J. Mutagenesis - a potential approach for crop improvement. In: Hakeem K.R., Ahmad P., Ozturk M., ed. Crop improvement: new approaches and modern techniques. New York (NY): Springer, 2013. P.149-187.

12. Foy C.D., Chaney R.L., White M. The physiology of metal toxicity in plants, Ann Rev Plant Physiol. J., 2005. 29. P.511-566.

13. Cable V.V., Rajuse L.M. Walker-Simmons M.K., Jones S.S. Mapping of absctic acid responsive genes and a Vpl to chromosomes in wheat and Lophopjrum elogatum // Genome. 2002. - Vol.37. № 1.- P. 129-13.

14. Kihara Н. Cutologische und genetische Studien bei wichtigen Getreidearten mit besonderer Rucksicht auf das Verhalten der Chromosomen und Sterilitat in den Bastarden. - Ven. Coll. Sc. Kusto JmP. Univ 1.1 -2000. 19-24.

15. Beibitgul Zhumabaeva et al. / OnLine Journal of Biological Sciences 2017, 17 (4): 335.342.

16. Larchenko E.A., Morgun V.V. Comparative analysis of hereditary variability of plants during mutagen treatment of generative cells and maize seeds // Tsitol Genet. - 2000. - Т.34., №4. Pp. 16-20.

17. Gomes-Arroyo S., Cortes-Eslava J., Bedolla-Cansino R.M. and all. Sister chromatid exchange induced by heavy metals in Vicia faba // Biologia Plantarum, 2001. 44 (4). P. 591-594.

18. Armor V.A. Methods of field experiment. M.: Agropromizdat, 1985. - 351 p.