Введение к работе
Актуальность темы В результате хозяйственной деятельности человека - добычи полезных ископаемых, строительства, развития атомной энергетики и т п - появляется значительное число территорий, загрязненных радионуклидами, что приводит к увеличению радиационного фона биосферы Это обуславливает необходимость тщательного изучения генетических последствий повышенного радиационного фона для природных популяций растений и механизмов микроэволюционных событий в условиях хронического действия ионизирующего излучения (Шевченко, Печку-ренков, Абрамов, 1992, Гераськин, 1995, Зайнуллин, 1998) Имеющиеся данные указывают на значительную роль абиотических стрессовых факторов в формировании генетической структуры популяции При малой изученности этой проблемы можно говорить о возрастании генетической изменчивости на популяционном уровне в условиях радиационного и других типов стресса (Имашева, 1999)
Ответы организмов на облучение в малых дозах ионизирующей радиации могут рассматриваться как реализация механизмов потенциальной устойчивости (Гродзинский, 1984) Процессы, индуцируемые малыми дозами радиации и протекающие в ходе нормального клеточного цикла, обладают определенной общностью и являются проявлением консервативных механизмов, обеспечивающих целостность генома в ходе обычной жизнедеятельности клетки и при действии неблагоприятных факторов среды (Спитковский, 2000)
Известно, что растительные объекты могут различным образом реагировать на действие стрессоров, втом числе на ионизирующее излучение, в зависимости от гормонального статуса (Гудков и др , 1974, 1985, Виленс-кий, 1980)
Изучение механизмов гормональной регуляции генетических процессов, обеспечивающих устойчивость организмов, может приблизить нас к пониманию закономерностей адаптации и микроэволюционных процессов у растительных сообществ в неблагоприятных условиях окружающей среды Поэтому важным является изучение реакции гормональной системы растений и величины генетических эффектов, индуцированных облучением ионизирующей радиацией в малых дозах
Цель работы заключалась в изучении закономерностей реакции Tradescantia (клон 02) на действие у-излучения в низких дозах и модификации эффектов облучения гибберелловой кислотой A3
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи
изучить динамику частоты генетических и морфологических нарушений у Tradescantia (клон 02) в диапазоне доз от 0 4 до 100 0 сГр,
оценить эффективность пролонгированного облучения на формирование устойчивости растений к облучению,
выявить изменения в содержании гормонов в соцветиях Tradescanf/a (клон 02) после облучения в диапазоне от 1 0 до 28 0 сГр,
изучить влияние гибберелловой кислоты на изменение спонтанной частоты розовых соматических мутаций и индуцированной у-излуче-нием в диапазоне доз от 0 4 до 100 0 сГр
Научная новизна Впервые исследована реакция гормональной системы и генотипа растений Tradescantia (клон 02) на хроническое облучение ионизирующей радиацией низкой интенсивности в диапазоне доз от 0 4 до 104 4 сГр Определено содержание основных групп фитогормонов -абсцизовой кислоты, гиббереллина A3, цитокининов и индолилуксусной кислоты в соцветиях Tradescantia (клон 02) при их облучении в диапазоне доз от 1 0 до 28 0 сГр Показано, что облучение в малых дозах приводит к достоверно значимому изменению содержания фитогормонов, что указывает на роль гормональной системы растений в формировании эффектов облучения в малых дозах ионизирующей радиации
Показано модифицирующее действие гиббереллина A3 в концентрациях 10* и 105 моль/л на величину радиоиндуцированных цитогенетичес-ких эффектов у Tradescantia (клон 02) в диапазоне доз от 0 4 до 28 0 сГр
Теоретическое и практическое значение Полученные результаты о динамике уровня фитогормонов в соцветиях облученной в разных дозах ионизирующего излучения Tradescantia существенно дополняют знания о роли организменного контроля в становлении мутаций Показано, что облучение в малых дозах приводит к разнонаправленному изменению содержания фитогормонов, что может объяснять нелинейный характер до-зовой зависимости цитогенетических нарушений Результаты исследований используются в лекционном курсе ч<Радиоэкология» в Сыктывкарском государственном университете
Апробация работы Основные результаты были доложены на седьмом международном симпозиуме «Урал промышленный, Урал атомный» (Екатеринбург 1999), на седьмой молодежной конференции «Актуальные проблемы биологии» (Сыктывкар, 2000), на межрегиональной молодежной научной конференции «СЕВЕРГЕОЭКОТЕХ», (Ухта, 2000), на IV съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2001), на международной конференции «Биорад-2001», (Сыктывкар, 2001), на XV Коми республиканской конференции студентов и аспирантов, Сыктывкар, (2005), на международной конференции «Биорад-2006», (Сыктывкар, 2006), на всероссийском семинаре «Методы популяционной биологии» (Сыктывкар, 2006)
Публикации автором опубликовано 12 работ по материалам диссертации, в тч одна - в журнале перечня ВАК
Структура и объем работы работа изложена на 147 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы об объектах и методах исследования, четырех глав собственных результатов и их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы и приложения Список литературы включает 186 источников, из них - 95 на иностранных языках Иллюстративный материал состоит из 20 рисунков, 11 таблиц и 10 приложений
