Изменчивость числа семядолей у проростков семян сосны обыкновенной, вызванная хроническим ионизирующим излучением

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЧИСЛА СЕМЯДОЛЕЙ У ПРОРОСТКОВ СЕМЯН СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ, ВЫЗВАННАЯ ХРОНИЧЕСКИМ ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Скок А.В., Глазун И.Н., Самошкин Е.Н.

The chronic irradiation ionising radiation does not render essential influence on change of number by a cotyledon at sprouts of seeds of apine ordinary.

Одной из важнейших характеристик состояния растений является выживаемость их в полевых условиях. Е.И. Преображенская (1971) считает, что этот показатель наиболее полно раскрывает реакцию сеянцев на облучение семян и по его величине можно судить о радиоустойчивости растений.

Для популяции жизнь или смерть одного индивида большого значения не имеет, а вот уровень воспроизводства потомства и его жизнеспособность очень важны (Абрамов и др., 1995; Шевченко, 1997).

Семядоли являются первыми фотосинтезирующими органами, которые обеспечивают потребление питательных веществ (Глазун, Самошкин, 2004).

Исследования проводились на территории Южного Нечерноземья России (Бу-лохов, Соломещ, 2003). Измерения МЭД проводили на высоте 1 м от поверхности земли и на почве дозиметром ДРГ - 01Т с точностью до 1,0 мкР/ч, ежегодно на постоянных реперных точках (не менее 5 на каждой 1111) в пятикратной повторности.

1111 располагаются на территории с разным уровнем радиоактивного загрязнения: в зоне отчуждения - Красногорский межхозяйственный лесхоз (ПЗП свыше 80

л

Ku/км , кв.4, ПП№ 31, МЭД=757,7 мкР/ч), Красногорское лесничество Клинцовско-

го лесхоза (ПЗП - 40... 80 Ku/км2, кв.21, ПП№ 35, МЭД=260,4 мкР/ч); в зоне прожил

вания с правом на отселение

л

и в относительно чистой зоне (ПЗП - менее 1 Ки/км ) - Учебно-опытный лесхоз Брянской государственной инженерно - технологической академии, Опытное лесничество (кв.75, ПП№ 15, МЭД=13 мкР/ч - контроль).

Проращивание семян проводили по ГОСТ 13056.6-75 на растильном аппарате при t около +26оС. От каждого модельного дерева бралось по 200 семян (в 2 повтор-ностях по 100 семян). Для определения количества семядолей проросшие семена (по 30.50 от каждого модельного дерева) оставлялись на ложе аппарата для доращи-вания. По методике Е.Н. Самошкина, И.Н. Глазуна (2004) проводился подсчет количества семядолей.

При обработке экспериментальных данных вычислялись основные статистические показатели для каждого вариационного ряда: средняя арифметическая величина с ошибкой (М±шх), среднее квадратическое отклонение (а), коэффициент вариации (V,%), точность опыта (Р,%) (Свалов, 1977). Вариабельность оценивалась с учетом трех доверительных уровней Р = 95, 99 и 99,9 %.

Анализ результатов 2000 г. показывает (табл. 1 ), что в контроле и загрязненных насаждениях преобладают особи с 6 семядолями. Среднее число семядолей при МЭД=260,1±6,01 мкР/ч (ПП №35) существенно (Р=95%) меньше, чем в контроле

(ПП №15), У=12,79...16,32 % - низкий и средний. На максимальном фоне (МЭД=758,1±23,49 мкР/ч, ПП№ 31) обнаружены проростки от 2 до 9 семядолей, минимальный размах варьирования количества семядолей зафиксирован в контроле (от 4 до 8 семядолей).

Прослеживается отрицательная тенденция связи МЭД и числа семядолей: г = -0,0359, 1факг < 1табл. Отмечена достоверная положительная связь (г=+0,9957, 1факг > 1табл, Р=99,9%) между числом семядолей у проростков и всхожестью семян.

Таблица 1 - Влияние излучений на число семядолей у проростков сосны

Количество проростков (%) при числе семядолей Среднее число семядолей, шт

2 3 4 5 6 7 8 9 М± тх У,%

Красногорский меж М хозяйств [ЭД=758, зенный лесхоз, кв. 4, ПП № 31, 1±23,49 мкР/ч

0,31 0 4,32 24,69 48,77 20,37 1,23 0,31 5,891± 0,0859 14,58

Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 21, ПП № 35, МЭД=260,1±6,01 мкР/ч

0 0,5 6,0 39,0 49,5 5,0 0 0 5,525± 0,0707 12,79

Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 16, ПП № 37, МЭД=170,4±8,39 мкР/ч

0 0,31 4,60 26,6,9 52,76 14,72 0,92 0 5,797± 0,0789 13,60

Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 14, ПП № 32, МЭД=50,6 мкР/ч

0 0,88 6,19 30,09 42,48 16,82 3,54 0 5,787± 0,0945 16,32

Учебно-опытный лесхоз, Опытное лесни МЭД=12,0±0,59 мк] чество, кв. 75, ПП № /ч № 15,

0 0 3,31 24,86 52,49 17,13 2,21 0 5,900± 0,0794 13,46

Следовательно, хроническое облучение радиацией не оказывает существенного влияния на изменение числа семядолей у проростков сосны. С ростом числа семядолей увеличивается всхожесть семян.

Исследование 2001 г. показывает (табл. 2), что проростки сосны во всех насаждениях имеют 4.9 семядолей. В контроле и в загрязненных насаждениях преобладают особи с 6 семядолями. Среднее число семядолей проростков по вариантам опыта существенно не отличается и является наименее изменчивым показателем (У=ПД7.. .15,79% - низкий и средний). При МЭД= 172,3±12,90 мкР/ч (ПП №37) обнаружено одно растение с максимальным (9) количеством семядолей.

Таблица 2 - Влияние излучений на число семядолей у проростков сосны

Количество проростков ( %) при числе семядолей Среднее число се-

мядолей, шт

2 3 4 5 6 7 8 9 М± тх У,%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 4, ПП № 31,

МЭД=685,5±33,77 мкР/ч

0 0 0 25,0 33,33 33,33 8,34 0 5,9287± 0,1119 15,79

Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 21, ПП № 35, МЭД=239,7±28,54 мкР/ч

0 0 1,79 21,43 66,07 8,93 1,78 0 5,8748± 0,0656 11,17

Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 16, ПП № 36, МЭД =222,0±8,50 мкР/ч

0 0 6,67 10,0 60,0 20,0 3,33 0 6,0332± 0,0836 13,86

Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 1 6, ПП № 37, МЭД=172,3±12,90 мкР/ч

0 0 3,39 16,95 52,54 23,73 1,69 1,70 6,0848± 0,0869 14,29

красногорский межхозяйственный лес МЭД=41,8±2,01 мк ;хоз, кв. 14, ПП № 32, Р/ч

0 0 2,63 26,32 42,11 23,68 5,26 0 6,0262± 0,0903 14,98

Учебно-опытный лесхоз, Опытное лесни МЭД=12,0±0,09 мй чество, кв. 75, ПП Р/ч № 15,

0 0 1,03 20,62 48,46 24,74 5,15 0 6,1236± 0,0828 13,52

Прослеживается положительная тенденция связи МЭД и среднего числа семядолей: г=+0,0588, но ^зет^та^. Связь между средним числом семядолей у проростков и всхожестью семян положительная: г=+0,9752, tфакг > 1табл, Р=99,0%.

В целом хроническое облучение ионизирующей радиацией не оказывает существенного влияния на изменение числа семядолей у проростков. С ростом числа семядолей увеличивается всхожесть семян.

В 2002 г. проростки сосны во всех насаждениях имеют 4.. .8 семядолей (табл. 3). В контроле и в загрязненных насаждениях преобладают особи с 6 семядолями. Среднее число семядолей при высокой МЭД=643,7±19,26 мкР/ч (1111 №31) существенно больше, чем в контроле (1111 №15), а также при МЭД=40,3±0,67 мкР/ч, ПП №32 Офакт^табл , Р=99,0%), МЭД=204,3±6,52 мкР/ч (ПП №36) и МЭД=239,1±8,94 мкР/ч, ПП №35 , Р=95,0%). Число семядолей является

наименее изменчивым показателем в популяции (У=10,75... 12,66 % - низкий уровень вариабельности).

Таблица 3 - Влияние излучений на число семядолей у проростков сосны

Количество проростков (%) при числе семядолей Среднее число семядолей, шт

4 5 6 7 8 М± тх У,%

1 2 3 4 5 6 7

Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 4, ПП № 31, МЭД=643,7±19,26 мкР/ч

1,74 18,90 56,22 22,64 0,50 6,0126±0,0711 11,82

Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 21, ПП № 35, МЭД=239,1±8,94 мкР/ч

3,0 28,06 57,22 11,17 0,55 5,7821±0,0698 12,07

Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 1 6, ПП № 36, МЭД=204,3±6,52 мкР/ч

4,46 26,75 56,69 11,46 0,64 5,7707±0,0730 12,66

Продолжение таблицы 3

1 2 3 4 5 6 7

Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 16, ПП № 37, МЭД=192,5±4,21 мкР/ч

2,02 25,45 56,36 15,35 0,81 5,8748±0,0711 12,10

Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 14, ПП № 32,

МЭД=40,3±0,67 мкР/ч

4,35 28,98 60,87 4,35 1,45 5,6957±0,0688 12,07

Учебно-опытный лесхоз, Опытное лесничество, кв. 75, ПП № 15,

МЭД=12,0±0,62 мкР/ч

0,81 36,38 55,53 7,28 0 5,6928±0,0612 10,75

Наблюдается положительная тенденция связи МЭД и числа семядолей: г = +0,0282, 1факг < tr^. Связь между числом семядолей у проростков и всхожестью семян (г = +0,7689) - также положительная, но недостоверная: tфакг < t^.

Следовательно, хроническое облучение ионизирующей радиацией не оказывает существенного влияния на изменение числа семядолей у проростков сосны.

Литература

1 Абрамов, В.И. Генетические последствия радиоактивного загрязнения популяций Ara-bidopsis thaliana, произрастающих в 30-километровой зоне аварии на ЧАЭС / В.И. Абрамов, С.В. Динева, А.В. Рубанович, В.А. Шевченко // Радиационная биология. Радиоэкология. - 1995.- Т.35. -Вып.5. - 1995. - С. 676-689.

2 Булохов, А.Д. Эколого-флористическая классификация лесов Южного Нечерноземья России / А.Д. Булохов, А.И. Соломещ. - Брянск: Издательство БГУ, 2003. - С. 3-65.

3 ГОСТ 13056. 6-75. Семена деревьев и кустарников. Методы определения всхожести. -М.: Изд-во стандартов, 1975. - 37 с.

4 Теоретические исследования закономерностей роста, развития и биоразнообразия лесных экосистем в условиях хронического радиоактивного и другого загрязнения окружающей среды: отчет о НИР (заключ.) / рук. Е.Н. Самошкин; исполн.: И.Н. Глазун [и др.]. - Брянск, 2004. - С. 150200 (№ гос. регистрации - 01200003995).

5 Преображенская, Е.И. Радиоустойчивость семян растений / Е.И.Преображенская. - М.: Аг-ропромиздат, 1971. - 231 с.

6 Свалов, Н.Н. Вариационная статистика / Н.Н. Свалов. - М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 120с.

7 Шевченко, В.А. Интегральная оценка генетических последствий действия ионизирующих излучений / В.А. Шевченко // Радиац. биология. Радиоэкология, 1997. - Т. 37. - Вып. 4 - С. 569-575.