Введение к работе
Актуальность проблемы Проблема ісііофонда биолошчс-скнх обьекюв >азных уровней организации как в целом мире, так и в Украине приобрела пратешческое значение, помому совершенствование надежности систем '.охранения генетических ресурсов яилиелеи одной из важных задач :овременной генетики.
Подъем интереса к проблеме стимулирован исследования іенофондоіз, :оздание современных генетических банков, в том числе и поддерживаемых методами биотехнологии (Vik, 1986). Большинство исследовании посвящено (орфологнческим и физиолого-бпохнмнческим изменениям семян в процессе ранения, для изучения которого часто используются мотели ускоренного тарения (Орлова Н.П., 1975; Murin, 1988).
Клеточные н молекулярно-гепетические механизмы старения изучались и сновном на клетках и тканях животных и человека, включая молельные истемы in vitro. Большой экспериментальный материал представлен в статьях, бзорах и монографиях Нагорного А.В.(1947), Нанюинша БФ., Верцьпиеиа .Д. (1977), Никитина А.Н. (19S2), Фролькиса (1992), Мазина АЛ. (1993). Цитологнческпіі іі генетический аспекты естественною старения семян в роцессе их хранения в государственных банках генов изучена крайне едостаточно. Не изучено проявление старения на уровне систем зразовательных критических зародышевых тканей - меристем, от состояния теток которых зависит степень повреждения и восстановлении всего істптельного организма, реализация іенетической программы развития, (аитивные и продукционные способности раеіеииц.
Подобные исследования зімекзг большое не только теореіпческое, но и іучно-практпческое значение в связи с совершенствованием количесівенных качественных показателей опенки жизнеспособности семян и выявлением пималышх условий для долюїзременноіо их хранения.
ЦеЛЦ_ 3! задачи _ШіЖйЦ83иШ!-- Нелыо рабо їм явилось комплексное пофизио .отческие и циіогєнєгичєсксіє исследование популяции фіістемаї іческпх клегок проросіков образцов семян и зависимое!м оі ловий .хранения існофошш и генотипов объектов. Для досіижения пели сеертащопной рабо іы были посктвлены следующие 'задачи-.
-
П( следовать ишешку и уровень митотпческой активности клсиж рнеїзой -терисіеми ііроросіком "сіарпх' семян » зшисимосін in условий анения іенофонду.
-
11 )инь липзмлі.у и уровень ісіссінеііноіо муіаіеноа, вызнанною ір'їшем семтн, на \|т.нп-- сич км міеіок рдсіеішії, в том чисте и
подвергшихся влиянию радиационного загрязнения в связи с аварией на Чернобыльской АЭС.
-
Изучить цитологические и цитогенетические проявления естественного старения гибридных гетерозисних семян в сравнении с их исходными формами.
-
Исследовать изменения некоторых ядрышковых показателей в клетках проростков "старых" семян.
Научная новизна работы. В диссертационной работе показано снижение митотнческого потенциала "старых" семян на уровне систем меристематических клеток проростков н увеличения меры их гетерогенності по интофнзнологическим и цнтогенетическим показателям. Показано, чтс глубина и динамика изменений названных показателей зависит от условий сроков хранения генофонда н генотипа объектов.
Новыми являются данные о динамике мутационного процесса в перио; начального роста проростков "старых" семян, сформированных в условия: Чернобыльского региона.
Впервые установлены различия в проявлении на клеточном уровн естественного старения гибридных гетерозисних семян и их исходных фор* гибридов озимой ржи.
Выявлены изменения доли клеток с различным количеством ядрышек вызванные старением семян различных генотипов и условий хранения, чт косвенно отражает изменения активности полигенных систе? ядрышкообразующих хромосом.
На защиту выносятся результаты экспериментальных исследований автор по изучению клеточных механизмов естественного старения семян зависимости от условий сохранения генофонда и генотипа объектов.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследованп
изменения кинетики и уровня митотического потенциала, уровь
шпогенетических и некоторых ядрышковых показателей углубляк
представления о клеточных механизмах старения семян, . снижения і
жизнеспособности и возможностях длительного сохранения генофонда.
Получены новые данные о проявлении. старения у семян линий гибридов, свидетельствуютщие о генетической обусловленности изменен! структурно-функционального состояния клеток и их органоидов в процес хранения.
Результаты исследований позволяют предположить, что при хранен! семян происходят негативные, изменения процессов, лежащих в осио регуляции клеточной пролиферации,, спонтанного мутагенеза и активное ядрышковых геномов.
Полученные в работе данные .свидетельствуют о том, что сіеиень негативных изменений семян, вызванных старением, зависит от условии их сохранения. Поэтому, такие цитологические показатели, как задержка вступления клеток в первые митозы при прорастании "старых" семян и ндрышковые индексы в клетках меристемы проростков могут служить дополнительными тестами для оценки состояния образцов семян, хранящихся в банках генов и выбора оптимальных режимов для более длительного поддержания их жизнеспособности.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на 8 съезде Украинского ботанического общества (Ивано-Франковск, 19S7), на 5 Всесоюзной межуниверситетской конференции "Биология клетки" (Чбилиси, 1987), на научной конференции молодых ученых (Одесса, 1988), на 6 съезде УОГиС (Полтава, 1992).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, трех глав экспериментальной части,, выводов, списка литературы, содержащего 183 наименования. Работа изложена на 131 стр. машинописного текста (без цитированной литературы), включает 28 рисунков и 32 таблицы.