X.2.3. Выявление и учет рецессивных мутации у растений

Для оценки мутагенного действия обычно проводят обработку семян мутагеном, из них выращивают растения М₁. Затем самоопыляют каждое растение и анализируют расщепление в М₂. Оценка частоты мутаций проводится по доле (%) мутантных растений от общего числа проанализированных растений М₂. Грубая, приближенная оценка частоты мутаций дается по числу семей, в потомстве которых наблюдается расщепление.

Анализ частот мутирования у растений - трудоемкая работа, так как требует получения больших выборок в течение двух-трех поколений.

На модельном растительном объекте ("растительной дрозофиле")- арабидопсис (Arabidopsis thaliana) в лабораторных условиях или в теплице можно получить 1-2 поколения за 2- 4 мес, что ускоряет процесс анализа мутаций. На нем разработан оригинальный для растительных объектов метод - тест на эмбриональные летали, позволяющий учитывать летальные мутации, вызывающие гибель зародышей семян на разных стадиях эмбриогенеза. Его преимущество, по сравнению с другими методами, связано с тем, что частота возникновения летальных мутаций значительно выше, чем других, и их анализ проводится на растениях M₁ (растения М₂ выращивают только для проверки наследования обнаруженных мутаций). Все это, а также то обстоятельство, что отпадает необходимость дозаривания семян, значительно сокращает затраты времени, необходимого для учета мутаций. С помощью этого теста учитывают и хлорофильные мутации.

Для проведения анализа незадолго до начала созревания на определенной фазе развития зеленые стручки нижнего яруса соцветия срезают с растений M₁ и вскрывают препаровальной иглой под бинокулярной лупой на влажной фильтровальной бумаге. На вскрытом стручке определяют количество завязавшихся и мутантных семян. Нормальные семена содержат хорошо дифференцированный зародыш зеленого цвета с прозрачной семенной оболочкой и имеют максимальные размеры.

Эмбриональные летали проявляются либо в уменьшенном размере семян, содержащих сильно недоразвитый зародыш под коричневой семенной оболочкой, либо семена нормального размера содержат красно-фиолетовый или уменьшенный зародыш под коричневой семенной оболочкой.

Хлорофильные мутации достаточно хорошо идентифицируются: они имеют белую, кремовую, желтую или желто-зеленую окраску зародыша. Подсчитав на растениях M₁ количество семян с мутантным фенотипом (эмбриональные летали и хлорофильные мутанты), определяют частоту мутаций как долю мутантных от общего числа просмотренных семян. А. Мюллер, разработавший этот метод, выявил с его помощью семь типов эмбриональных летальных мутаций с разным фенотипическим проявлением, наследуемых моногенно. Детальное описание методики и дальнейшего анализа растений М₂ дано в "Большом практикуме по генетике животных и растений" (1977) и в статье Усманова (Усманов, Мюллер, 1970).