ГЕНЕТИЧЕСКОЕ И ЦИТОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МУТАЦИИ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ, ИНДУЦИРОВАННОЙ СТРЕПТОМИЦИНОМ В КУЛЬТУРЕ ТКАНЕЙ СОРГО

摘要

Показано, что обработка каллусных культур сорго раствором стрептомицина (500-1000 мг/л) ведет к высокой частоте регенерации растений с полной или частичной мужской стерильностью (МС) (до 100% от числа зеленых регенерантов). Индуцированная мутация МС (ms-str) сохранялась в F-1 и BC_1 при скрещивании мутантов с исходной линией, однако проявляла генетическую нестабильность: во многих семьях возникали полустерильные и фертильные ревертанты, в потомстве которых вновь выщеплялись полустерильные и стерильные формы. Путем отбора и самоопыления полустерильных растений ms-str поддерживалась в течение восьми поколений. В тестерных скрещиваниях стерильных растений, выщеплявшихся в потомстве фертильных иполустерильных ревертантов, мутация наследовалась как ядерная рецессивная; в тест-кроссе на перенос ms-str через пыльцу гибридами с восстановленной мужской фертильностью мутация проявлялась лишь в единичных случаях. У мужски-стерильных растений с мутацией ms-str были выявлены также рецессивные ядерные мутации низкорослости (dwarfness) и отсутствия воскового налета на стебле и листьях (bloomless). Цитологический анализ стерильных растений выявил множество нарушений на разных стадиях развития пыльцы и в клетках тапетума: цитомиксис, нарушение конъюгации хромосом, нарушение цитокинеза во II делении мейоза, нераспадение тетрад, нарушение формирования оболочки микроспор, образование микроспор с 2-4ядрами, образование микроядер и крупных вакуолей в клетках тапетума. Обсуждаются возможность переноса индуцированной цитоплазматической мутации МС в ядерный геном и природа высокой генетической нестабильности.