Во втором семенном поколении (f2) разница данных показателей достигла своего максимального значения (14,07) (табл. 7.4.3).

Таблица 7.4.2.

Изменчивость и наследование биометрических показателей ячменя (сорт Тамми) в популяциях первого семенного поколения (F₁). Опыты 1997 г.

Варианты	Высота растения, см	Высота главного стебля, см	Высота главного колоса, см	Число зерен с растения, шт	Масса, г
					Зерна с главного стебля	Зерна с растения	1000 зерен	Кустистость, шт.
F1	75,40±1,30	59,30+0,75	9,90+0,24	33,00+1,106	1,15+0,18	1,19-0,21	36,06+1,76	10,00+0,17
Контроль (фон)	80,30+1,71	63,30+1,50	4,40+0,16	38,00+1,45	1,41+0,06	1,47+0,09	38,68+1,49	2,00+0,31

Таблица 7.4.3.

Изменчивость и наследование биометрических показателей ячменя (сорт Тамми) в популяциях семенного поколения

Вариант

Длина, см

Качество зерен в колосе, шт

Масса зерна с главного колоса, г

Компоненты урожая на 1 растение

стебля

колоса

Масса, г.

Остей, см

Продук- тивная кустис- тость, шт

1000 зерен

зерна

стебля

листьев

корней

Популяции второго семенного поколения (F3). Опыты 1999 г.

Контроль

54,03±1,20

4,20±0,18

28,87±1,05

0,91±0,09

34,98±1,06

1,28±0,16

0,73±0,09

0,58±0,06

0,12±0,03

1,56±0,12

F2

51,03±1,33

4,00±0,07

14,80±1,13

0,73±0,66

34,21±0,80

0,83±0,06

0,66±0,06

0,39±0,06

0,10±0,01

1,00±0,04

Популяции третьего семенного поколения (F4). Опыты 2001 г.

Контроль

56,63±1,20

3,77±0,05

23,77±0,50

0,67±0,03

24,77±0,09

0,79±0,09

0,30±0,010

0,29±0,007

0,05±0,02

11,31±0,001

1,22±0,032

F3

50,82±1,49

3,31±0,99

23,34±0,90

0,31±0,02

20,18±0,05

0,45±0,05

0,21±0,008

0,23±0,008

0,02±0,01

11,51±0,06

1,10±0,020

Популяции четвертого семенного поколения. Опыты 2002 г.

Контроль

51,90±1,70

3,04±0,027

37,00±1,42

0,97±0,03

30,00±0,01

0,96±0,03

0,19±0,001

0,22±0,027

0,02±0,002

8,55±0,025

1,14±0,02

F4

43,3±1,30

2,08±0,013

25,017±1,79

0,30±0,02

21,00±0,004

0,46±0,02

0,09±0,002

0,16±0,0048

0,01±0,001

7,85±0,05

1,27±0,03

В популяциях же III – поколения разница почти нивелировалась. Однако в четвертом поколении (F₄) процесс перехода структурных изменений в последующее поколение растений проявился с новой силой. Доказательством того может служить результат сравнения количества зерен в колосе опытных и контрольных растений (25,00±1,79 и 37,00 ±1,42 штук зерен соответственно), где разница составляет 12 зерен в колосе.

При испытании на фоновом участке семенного материала, выращенного в техногенной почвенной среде, также отмечено сохранение снижения биометрических показателей: массы 1000 зерен, надземных и подземных органов; количества продуктивной кустистости, сопровождающейся увеличением фенотипической изменчивости, что в свою очередь свидетельствует о взаимодействии неаллельных генов (Асфандиярова, 1979; Глинный, 1935). Неаллельное же взаимодействие, как утверждает Л.В. Ильина (1979) реализуется в виде гетерозиса, который способствует расщеплению сортовых признаков у растений в следующем поколении. Расщепление, в свою очередь, создает предпосылку потери чистоты сорта сельскохозяйственных культур.

Следует особо подчеркнуть, что изложенные выше результаты исследований конкретизируют выводы опытов, проведенных нами в 1996-98 гг. в Алданском улусе (уч. Устье р.Селигдар. Поле зерновых). В частности у тест-объекта на фоне техногенного загрязнения почв был обнаружен тогда К-митоз - редкий тип деления клеток, вызванный инактивацией веретена деления клеток. К-митоз обычно индуцируется веществом – цитостатиком, подобным колхицину. Колхицин же, как сильный яд – алкалоид, разрушая веретено деления клеток, вызывает образование клеток с удвоенным числом хромосом. Хромосомные нарушения этого типа могут способствовать появлению полиплоидии. С точки зрения сохранения видовой и сортовой чистоты культурных растений, эффект полиплоидии, индуцированный загрязнением почвенной среды на производственных посевах – явление, несомненно, нежелательное. Ибо возрастание уровня мутагенности у растений чревато потерей положительных качеств их генофонда (Скрыбыкина и др., 2000), Устье р.Селигдар. Поле зерновых один из участков, которые по количественным показателям критерия оценки мутагенности относятся к благополучным, однако по качественной характеристике состояния хромосом тест-объекта они явно отклоняются от нормы. Из обследованных нами участков к ним были отнесены: Устье р.Селигдар – заливные луга, Устье р.Селигдар – картофельное поле, п.Хатыстыр – капустное поле. В целом по результатам наших исследований в Алданском улусе данная категория земель занимает территорию площадью сотни гектар (Скрыбыкина , 1996).

Результаты наших исследований находят свое объяснение в литературных источниках. В частности Л.И. Хрусталева (1995) предполагает, что при экзогенном воздействии химических агентов, с которыми растительный организм не встречался ранее, происходит очень быстрые отклонения от нормы в метаболизме растений. Такие модификационные изменения могут полностью не восстанавливаться в течение одной репродукции и сохранятся в последующих репродукциях, внося коррективы в проявлениях ответной реакции. Далее автор, с учетом выводов других исследователей и своих собственных экспериментов, сохранение генетического эффекта химического взаимодействия на семенном поколениях связывает:

• с возникновением аберраций хромосом при формировании многоклеточного зародыша семени, их частичным изменением в ходе онтогенеза и реализацией при прорастании этих же семян;

• с тем, что гаметы с хромосомными аномалиями могут не терять своей жизнеспособности;

• с биотрансформацией, связыванием и депонированием в цитоплазме мутагенно активных соединений;

• с генными мутациями, которые затем реализуются в хромосомные мутации (Хрусталева и др., 1995; Хрусталева, 2000).

Таким образом, структурные изменения в растительной организации (тест-объект: ячмень шестирядный сорта Тамми), индуцируемые техногенным загрязнением почв (золотодобывающая промышленность) достаточно сложны, многогранны и сохраняются в последующих семенных поколениях (F₁ - F₄) ячменя.

При этом неаллельное взаимодействие генов растений реализуется в виде гетерозиса, который в последующем поколении способствует расщеплению сортовых качеств растений (Ильина, 1979). Расщепление же в последующих поколениях, в свою очередь, реализуется потерей сортовой чистоты – ценнейшего генофонда сельскохозяйственных культур.

Практическое значение сохранения сортовых качеств сельскохозяйственных растений свидетельствует тот факт, что прибавка урожая зерновых культур за счет сортовой чистоты высокоурожайных сортов оценивается примерно в 20 %, то в перспективе, по прогнозу ученых, она достигнет 30% и более (Гриб, 1999).

Следовательно, следует не допускать на этих землях дальнейшего накопления токсикантов в почве, регламентировать объем и технологию промышленного производства. Следить за использованием этих территорий в семеноводстве, установить постоянный контроль за их экологическим состоянием.