WEB-ресурс научно-практических конференций

К.б.н . Якимчук Р.А.

Уманский государственный педагогический университет

Изменчивость озимой пшеницы при низкодозовом гамма-облучении

Естественный мута ционный процесс, который играет важную роль в эволюции [1], является также источником разной патологии. В результате хозяйственной деятельности человека огромные территории Украины оказались под влиянием повреждающих антропогенных факторов: загрязнение промышленными отходами, ядохимикатами, удобрениями, радиоактивными выбросами и др. [4]. Среди них особенно опасным является увеличение техногенного радиационного загрязнения окружающей среды и радиационной нагрузки на биосферу, что вызывает повышенный интерес ученых к биологическому эффекту пролонгированного действия низкоинтенсивного излучения [2, 3]. Проблема правильной оценки радиобиологических последствий низкодозового облучения связана в первую очередь с пониманием механизмов действия малых доз радиации, тех непосредственных и отдаленных эффектов, которые они вызывают [5].

С целью изучения эффективности влияния низких доз радиации на изменчивость признаков организмов, в опыте использовалась озимая пшеница двух сортов: Альбатрос одесский и Донецкая 48. Семена облучили ? -лучами в дозах 0,5, 1, 5, 10 и 25 Г р. Растения первого поколения (М ₁ ) выращены в сплошных посевах на участках по 10 м ² . Для изучения измененных признаков в М ₂ , с каждого варианта М ₁ отобрано не менее чем по 500 колосьев, семена с которых высевали по семьям. Семьей считали поколение с одного колоса. Изучение изменчивости озимой пшеницы осуществляли на протяжении всех фаз роста и развития растений.

С увеличением дозы облучения озимой пшеницы в диапазоне 0,5-25 Гр наблюдается линейное возрастание частоты возникновения измененных признаков. Действие минимальной дозы, что представлена в опыте 0,5 Гр , в сравнении с контролем, вызывает статистически достоверное повышение количества измененных форм. Отмечено, что частота их появления у сортов Альбатрос одесский и Донецкая 48 превышает контроль в 2,9 и 7,4 раза (табл. 1). Дальнейшее постепенное повышение доз облучения от 1 до 5 Гр не вызывает стремительного возрастания количества измененных семей. Однако , появление их с частотой 5,53±1,02 и 7,24±1,16% у сорта Альбатрос одесский и 4,31±0,92 и 4,04±0,89% у сорта Донецкая 48 существенно превышает контроль, что составляет 1,37±0,51 и 0,41±0,29% , соответственно.

Таблица 1. Частота измененных признаков озимой пшеницы (М ₂ ), идуцированных низкими дозами ? - лучей

* – разница с контролем статистически достоверна при Р _{0 ,05}

** – разница с 25 Гр статистически достоверна при Р _0,05

Обнаружено, что увеличение дозы в 10-20 раз от минимальной вызывает достоверное возрастание количества измененных семей в сорта Альбатрос одесский, частота которых – 7,24±1,16-11,51±1,42%. Такие же повышения доз облучения семян не влекут существенного возрастания частоты видимых изменений у растений сорта Донецкая 48, что свидетельствует о его более высокой генетической стабильности.

Доза 25 Гр оказалась более эффективной по способности индуцировать видимые изменения в поколении М ₂ растений озимой пшеницы. Ее действие на воздушно-сухие семена испытываемых сортов вызывает существенно большее количество измененных семей в сравнении как с контролем, так и с действием более низких доз. Так, частота их возникновения у сортов Альбатрос одесский и Донецкая 48 достоверно превышает контроль и действие минимальной дозы опыта 0,5 Гр в 9,8 и 3,4 раза и 14, 9 и 2,0 раза, соответственно.

Таким образом, действие низких доз ? - лучей вызывает во втором поколении высокую частоту измененных признаков растений озимой пшеницы. Минимальная доза 0,5 Гр оказалась высокоэффективной и в большинстве случаев по результатам индуцирования измененных форм существенно не уступает дозам, которые выше в 2-20 раз. Определено, что во втором поколении уровень изменчивости признаков и интенсивность ее возрастания при радиоактивном облучении в диапазоне низких доз могут быть показателями генетической нестабильности организмов.

Литература :

1. Булах А.А. Формирование потомков радионуклидов и дозовых нагрузок в системе «почва – многолетние растения» на территории 30-км зоны ЧАЭС // ІІІ з’їзд з радіаційних досліджень (радіобіологія і радіоекологія). Закономірності системної відповіді організму на дію гострого, пролонгованого і хронічного опромінення (Київ, 21-25 травня 2003 р.): Тез. доп . – К., 2003. – С. 134.

2. Демина З.А., Барыляк И.Р. Чернобыльская авария и острая лучевая болезнь // В існик Українського товариства генетик ів і селекціонерів. – 2004. – Т. 2, №1. – С. 84-103.

3. Жижина Г.П. Связь структурных характеристик ДНК эукариот и ее чувствительности к действию малых доз ионизирующей радиации // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2000. – Т. 39, № 1. – С. 41-48.

4. Крапивенко Е.Ф., Шпилева И.В., Рачковская М.М. Влияние внешних факторов на наследственный аппарат растений // Цитолого-эмбриологические исследования высших растений: Государственный Никитский ботанический сад. Сб. науч . труд. – Т.113. – Ялта, 1992. – С. 23.

5. Пелевина И.И., Готлиб В.Я., Кудряшова О.В. и др. Нестабильность генома после воздействия радиации в малых дозах (в 10-километровой зоне аварии на ЧАЭС и в лабораторных условиях) // Радиационная биология. Радиоэкология. – 1996. – Т. 36, № 6. – С. 546-560.