WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Ефективність дії низькодозового опромінення при формуванні змінених ознак в озимої пшениці - Реферат

Ефективність дії низькодозового опромінення при формуванні змінених ознак в озимої пшениці - Реферат

Реферат на тему:

Ефективність дії низькодозового опромінення при формуванні змінених ознак в озимої пшениці

Природний мутаційний процес, який відіграє важливу роль в еволюції [1], є також джерелом різної патології. В результаті господарчої діяльності людини величезні території України виявилися під впливом пошкоджуючих антропогенних факторів: забруднення промисловими відходами, отрутохімікатами, добривами, радіоактивними викидами та ін. [4]. Серед них особливо небезпечним є збільшення техногенного радіаційного забруднення оточуючого середовища і радіаційного навантаження на біосферу, що викликає підвищений інтерес учених до біологічних ефектів пролонгованої дії низькоінтенсивного випромінювання [2, 3]. Проблема правильної оцінки радіобіологічних наслідків низькодозового опромінення пов'язана в першу чергу з розумінням механізмів дії малих доз радіації, тих безпосередніх і віддалених ефектів, які вони викликають (Пелевина, Готлиб, Кудряшова и др., 1996).

З метою вивчення ефективності впливу низьких доз радіації на зміну частоти мінливості організмів, в досліді насіння озимої пшениці сортів Донецька 48 та Альбатрос одеський опромінено γ-променями в дозах 0,5, 1, 5, 10 і 25 Гр. Рослини першого покоління (М1) вирощено в суцільних посівах на ділянках по 10 м2. Для вивчення змінених ознак у М2, з кожного варіанту М1 відібрано не менш ніж по 500 колосів, насіння з яких вісіяно по сім'ях. Сім'єю вважали покоління з одного колоса. Вивчення мінливості озимої пшениці здійснювали протягом всіх фаз росту і розвитку рослин.

Із збільшенням дози опромінення озимої пшениці в діапазоні 0,5-25 Гр, спостерігається лінійне зростання частоти виникнення змінених ознак. Дія мінімальної дози, що представлена в досліді 0,5 Гр, у порівнянні з контролем, викликає статистично достовірне підвищення кількості змінених форм. Помічено, що частота їх появи у сортів Альбатрос одеський та Донецька 48 перевищує контроль у 2,9 та 7,4 рази. Подальше поступове підвищення доз опромінення від 1 до 5 Гр не викликає стрімкого зростання кількості змінених сімей. Проте поява їх з частотою 5,531,02 і 7,241,16% у сорту Альбатрос одеський та 4,310,92 і 4,040,89% у сорту Донецька 48 суттєво перевищує контроль, що складає 1,370,51 і 0,410,29%, відповідно. Виявлено, що збільшення дози у 10-20 разів від мінімальної викликає достовірне зростання кількості змінених сімей у сорту Альбатрос одеський, частота яких – 7,241,16-11,511,42%. Такі ж підвищення дози опромінення насіння не спричиняють суттєвого зростання частоти видимих змін рослин сорту Донецька 48, що свідчить про його вищу генетичну стабільність.

Доза 25 Гр виявилася значно ефективнішою за здатності індукувати видимі зміни в поколінні М2 рослин озимої пшениці. ЇЇ дія на повітряно сухе насіння досліджуваних сортів викликає суттєво більшу кількість змінених сімей у порівнянні як з контролем, так і з дією більшості нижчих доз. Так, частота їх виникнення у сортів Альбатрос одеський і Донецька 48 достовірно перевищує контроль і дію мінімальної дози досліду 0,5 Гр в 9,8 та 3,4 рази й 14,9 та 2,0 рази, відповідно.

Дія низьких доз γ-променів розширює спектр видимих змінених ознак рослин М2 озимої пшениці, кількість типів яких із зростанням величини дози збільшується. Мінливості зазнають переважно ознаки, що пов'язані з висотою рослин, морфологією й структурою колоса, строками дозрівання зерна. Форми остисті/безості, з високим і низьким стеблом виявлено з частотою, що знаходиться в лінійній залежності від величини дози опромінення та разом з скверхедами, щільноколосими і пізньостиглими зустрічаються у всіх варіантах досліду. Окремі змінені ознаки, такі як короткий (0,20-0,79%), напівостистий (0,20-0,60%), крупний (0,20-1,39%) колос, інтенсивний ріст (0,20-0,40%) і воскова поволока (0,20-1,19%) при опроміненні дозами 0,5, 1, 5, 10, 25 Гр зафіксовано як типові для сорту Альбатрос одеський. Таким характером прояву для Донецької 48 виявилась змінена ознака череззерниця (0,20-0,62%), яка є результатом редукції окремих колосків колоса.

Привертає увагу той факт, що доза 0,5 Гр, проявляючи високу активність, індукує змінені ознаки довгий колос (0,60%), неповний вихід колоса в трубку (0,20%), відсутність воскової поволоки (0,20%), ранньостиглість (0,20%) у сорту Альбатрос одеський та циліндричний колос (0,22%) у сорту Донецька 48 з частотою, що прирівнюється до частоти їх виникнення при опроміненні найвищою дозою 25 Гр. Характерними зміненими ознаками, викликаними максимальною дозою впливу на озиму пшеницю є нещільний (0,80%), спельтоїдний (0,80%), дрібний (0,20%), стерильний (0,40%), недорозвинений колос (0,20%), череззерниця (0,60%) сорту Альбатрос одеський та довгий (0,81%), крупний (0,41%), із закрученою віссю (0,20%) колос, розлогий кущ (0,20%), інтенсивна воскова поволока (0,61%) сорту Донецька 48. Виникнення деяких поодиноких змінених ознак виявилось характерним наслідком дії лише окремих доз: конусовидний колос (1 Гр), жовте забарвлення листка (5 Гр), інтенсивне кущіння, червоне забарвлення стебла (10 Гр) сорту Альбатрос одеський та відсутність воскової поволоки (1 Гр), карлик (5 Гр), червоний колос, інтенсивний ріст (10 Гр) сорту Донецька 48.

Рослини М2 зі зміненими ознаками в межах однієї сім'ї переважно зустрічаються поодиноко. Проте виявлено ряд випадків появи нової ознаки у рослин всієї сім'ї, що дозволяє фіксувати ці зміни як мутації. Частота їх виникнення, в залежності від дози опромінення, знаходиться в межах 0,20-0,80% для Альбатросу одеського та 0-0,44% для Донецької 48. Серед них зустрічаються форми з комплексом мутацій: високостеблова, ранньостигла, антоціанове забарвленням листків (контроль), пізньостигла, скверхедний колос (0,5 Гр), високостеблова, інтенсивна воскова поволока (5 і 25 Гр), низькостеблова, безостий колос; високостеблова, червоне забарвлення стебла (10 Гр), низькостеблова, безостий скверхедний колос (25 Гр) сорту Альбатрос одеський та низькостеблова, остистий колос (0,5 Гр), високостеблова, ранньостигла (1 Гр), високостеблова, інтенсивна воскова поволока, розлогий кущ (25 Гр) сорту Донецька 48.

Загалом частка особин з комплексом змінених ознак при низькодозовому опроміненні є досить високою і складає 28,4-65,1% у сорту Альбатрос одеський і 36,1-44,5% у сорту Донецька 48. Серед них виділено форми з наступним їх поєднанням: ранньостигла, високостеблова, нещільний колос; низькостеблова, пізньостигла, щільний колос; спельтоїдний, безостий колос; високостеблова, червоне забарвлення стебла; високостеблова, безостий, щільний колос; череззерниця, скверхедний, безостий колос; дрібний, нещільний колос; низькостеблова, безостий, скверхедний колос; високостеблова, ранньостигла, відсутність воскової поволоки в сорту Альбатрос одеський і високостеблова, спельтоїдний колос; низькостеблова, остистий колос; низькостеблова, короткий, нещільний колос; напівостистий колос, відсутність воскової поволоки; карлик, остистий колос; низькостеблова, пізньостигла, короткий, щільний колос; ранньостигла, червоне забарвлення колоса; високостеблова, інтенсивна воскова поволока, розлогий кущ; низькостеблова, пізньостигла, скверхедний колос; пізньостигла, неповний вихід колоса в трубку, остистий колос у Донецької 48. Поєднання ознак короткого стебла і скверхедного колоса виявилось типовим практично для всіх варіантів дії низьких доз опромінення.

Таким чином, дія низьких доз γ-променів викликає у другому поколінні високу частоту змінених ознак рослин озимої пшениці. Мінімальна доза 0,5 Гр виявилась високоефективною і в більшості випадків за наслідками індукування змінених форм суттєво не поступається дозам, які вищі в 2-20 разів. Встановлено, що у другому поколінні рівень мінливості ознак та інтенсивність її зростання при радіоактивному опроміненні в діапазоні низьких доз можуть бути показниками генетичної нестабільності організмів.

Література:

  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. – Київ, 2003. – С. 134.

  2. Демина З.А., Барыляк И.Р. Чернобыльская авария и острая лучевая болезнь // Вісник Українського товариства генетиків 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. Сборн. науч. труд. – Т.113. – Ялта, 1992. – С. 23.

Loading...

 
 

Цікаве