Особенности митотической активности клеток сосны обыкновенной под воздействием хронического ионизирующего облучения

С целью оздоровления лесов, улучшения состояния, создания условий для отдыха необходимо своевременно удалять из насаждений сухостойные, отмирающие, поврежденные вредителями и болезнями деревья.

В результате обследования было обнаружено недостаточное количество обустроенных мест для отдыха. Это приводит к случайным остановкам в наиболее привлекательных местах, что в свою очередь, к большой захламленности и возникновению пожаров. Поэтому необходимо провести работы по организации и благоустройству территории.

Библиографический список

1. Ивонин В.М. Рекреология. Ростов-

на-Дону.: ЮФУ, 2008. 240 с.

2. Миленин А.И., Лизунова А.В. Мониторинг рекреационного воздействия на охраняемые экосистемы Сочинского национального парка // Проблемы мониторинга природных процессов на особо охраняемых природных территориях: Матер. межд. науч.-практ. конф., посвященной 75-летию Хопёрского гос. заповедника, Воро-нежск. обл., 2010. С. 348-351.

3. Шевелина И.В. Таксационные особенности сосновых древостоев различных стадий рекреационной дигрессии / Шеве-лина И.В., Коростелев И.Ф., Плотникова О.А., Росляков АН., Григорьев В В. // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2010. № 5. С. 30-36.

УДК 630*165.43:539.16.04

ОСОБЕННОСТИ МИТОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КЛЕТОК СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ХРОНИЧЕСКОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО

ОБЛУЧЕНИЯ

кандидат биологических наук, доцент кафедры садово-паркового и ландшафтного

строительства А. В. Скок кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры садово-паркового и ландшафтного

строительства И. Н. Глазун ФГБОУ ВПО «Брянская государственная инженерно-технологическая академия»

s.anna.v@mail.ru

Наиболее чувствительны стадии га-метогенеза, зиготы и молодых проростков. Радиация поражает весь генетический аппарат клетки, а не только специфические его участки. На загрязненных территориях у хвойных увеличивается частота возни-

кающих мутаций в зависимости oт уровня радиоактивного загрязнения [2].

Целью работы ставилось изучение изменчивости митотической активности тканей сосны обыкновенной в различных зонах, в том числе и в зоне отчуждения, ЧАЭС

Южного Нечерноземья РФ.

Пробные площади (ПП) располагаются на территории Южного Нечерноземья с разным уровнем радиоактивного загрязнения: в зоне отчуждения - Красногорский межхозяйственный лесхоз (плотность загрязнения почвы свыше 80 Ки/км2, кв.4, ПП № 31, мощность экспозиционной дозы (МЭД)=643 мкР/ч), Красногорское лесничество Клинцовского лесхоза (плотность загрязнения почвы - 40...80 Ки/км2, кв.21, ПП № 35, МЭД=239 мкР/ч); в зоне проживания с правом на отселение (плотность загрязнения почвы - 5,1.15 Ки/км2) - Красногорское лесничество Клинцовско-го лесхоза (кв.16, ПП №36, МЭД=204 мкР/ч и ПП №37, МЭД=192 мкР/ч), Красногорский межхозяйственный лесхоз (кв.14, ПП №32, МЭД=40 мкР/ч) и в относительно чистой зоне (плотность загрязнения - менее 1 Ки/км2) - Учебно-опытный лесхоз Брянской государственной инженерно - технологической академии, Опытное лесничество (кв.75, ПП№ 15, МЭД=12 мкР/ч - контроль).

Митотический индекс (МИ) и число патологических митозов (ПМ) включены в шкалу критериев цитогенетического мониторинга. Число ПМ отражает степень влияния ионизирующего излучения и помогает отслеживать его интегральный эффект [1].

Вычислялся МИ и определялась относительная продолжительность фаз митоза с учетом количества клеток, находящихся в определенной фазе митоза. МИ определялся как количество делящихся клеток от их общего числа (%), относи-

тельная продолжительность фаз митоза (%) - как количество клеток в определенной фазе от количества делящихся [3].

Действие ионизирующего излучения увеличивает скорость деления клеток -растет МИ. Минимальное значение МИ (6,64 %) наблюдалось в контроле, в опытных вариантах, оно увеличено. Существенный рост МИ по сравнению с контролем установлен при МЭД=204 мкР/ч (ПП №36), 1факт>тбл при Р=99,0 %, при МЭД=643 мкР/ч (ПП № 31), МЭД=239 мкР/ч (ПП №35) и МЭД=40 мкР/ч (ПП №32), tфакт>tтабл при Р=95,0 %.

Увеличение МЭД изменило продолжительность фаз митоза, т.е. количество клеток, находящихся в отдельных фазах.

По сравнению с контролем существенно увеличено количество клеток в стадии профазы при МЭД 239 мкР/ч (ПП №35), tфакт>tтабл при Р=95,0 % и при МЭД = 204 мкР/ч (ПП №36), tфакт>tтабл при Р=99,0 %, где отмечена максимальная продолжительность профазы. Достоверно увеличено количество клеток в стадии профазы в варианте с МЭД=643мкР/ч (ПП №31) и с МЭД=192 мкР/ч (ПП №37), tфакт>tтабл при Р=95,0 %. На ПП №32 наблюдается лишь тенденция увеличения продолжительности профазы, но

tф акт^табл.

Не отмечено существенного влияния МЭД на количество клеток в стадии мета-фазы и анафазы.

Если продолжительность профазы растет при увеличении МЭД, то телофазы, наоборот, уменьшается, кроме варианта с самой высокой МЭД (ПП №31), где разли-

чие с контролем недостоверно. В контроле количество клеток в стадии телофазы максимально, а минимально в варианте с МЭД=204 мкР/ч (ПП №36), гфа^таб* при Р=99,0 %. Ниже контроля продолжительность профазы ((факт>(табл при Р=99,0 %) в вариантах с МЭД=239 мкР/ч (ПП №35), МЭД=204 мкР/ч (ПП №36), а так же с МЭД=40 мкР/ч (ПП №32), (факт>(табл при Р=95,0 %. При МЭД = 192 мкР/ч (ПП №37) количество клеток в стадии телофазы увеличено ((факт>(табл при Р=95,0 %) по сравнению с МЭД=239 мкР/ч (ПП №35) и МЭД=204 мкР/ч (ПП №36). При максимальной МЭД=643 мкР/ч (ПП №31) количество клеток в стадии телофазы достоверно выше (Р=95,0 %), чем при минимальной МЭД=40 мкР/ч (ПП №32). Максимальный фон (МЭД=643 мкР/ч, ПП №31) увеличил продолжительность тело-фазы в сравнении с МЭД=204 мкР/ч (ПП №36) и МЭД=239 мкР/ч (ПП №35), (ф акт >(табл при Р=99,0 %.

В целом, с увеличением МЭД растет темп деления клеток (МИ). Количество клеток, находящихся в стадии профазы, с ростом МЭД увеличивается, а телофазы уменьшается, кроме варианта с самой высокой МЭД. Радиационный фон не изменил продолжительность метафазы и анафазы.

В стадии анафазы отмечены различные хромосомные аномалии: мосты, фрагменты, выходы хромосом вперед, их отставание, одновременный выход и отставание.

С ростом МЭД закономерно увеличивается число ПМ, наибольшее - при

максимальной МЭД=643 мкР/ч (ПП №31), а в контроле (МЭД=12 мкР/ч, ПП №15) -минимальное.

Закономерно увеличивается количество анафаз с мостами в (контроле они не обнаружены): от минимального значения 0,2 % (МЭД=40 мкР/ч, ПП №32) до максимального - 2,61 % (МЭД=643 мкР/ч, ПП №31).

Высокие значения МЭД (643, 239, 204 мкР/ч) существенно увеличивают ((факт>(табл при Р=99,0 %) количество мостов по сравнению с МЭД=40 мкР/ч (ПП №32). При МЭД=643 мкР/ч (ПП №31) и МЭД=239 мкР/ч (ПП №35) число анафаз с мостами увеличено по сравнению с МЭД=192 мкР/ч (ПП №37), (факт>(табл при Р=95,0 %.

Фрагменты наблюдались в небольшом количестве и только в двух вариантах (МЭД=239 мкР/ч, ПП №35 и МЭД=204 мкР/ч, ПП №36), отсутствуют они и в контроле.

Количество анафаз с выходом хромосом вперед при МЭД=643 мкР/ч (ПП№ 31) существенно увеличено по сравнению с контролем и с МЭД=204 мкР/ч ((факт>(табл при Р=95,0 %). В остальных вариантах средние величины достоверно не различаются.

Закономерно увеличивается с ростом МЭД по сравнению с контролем количество анафаз с отставанием хромосом при МЭД=643 мкР/ч (ПП №31) ((факт>(табл при Р=99,9 %) и при МЭД=239 мкР/ч (ПП №35) ((факт^табл при Р=95,0 %). В опыте с МЭД=643 мкР/ч (ПП №31) и МЭД=239 мкР/ч (ПП №35) увеличено число таких

анафаз по сравнению с МЭД=192 мкР/ч (ПП №37), 1факт, соответственно, >тбл при Р=99,9 и Р=95,0 %.

С увеличением фона закономерно растет количество анафаз с одновременным выходом и отставанием хромосом, наибольшее - встречается при максимальной МЭД=643 мкР/ч (ПП №31), наименьшее - в контроле. Количество анафаз с нарушением существенно выше, чем в контроле, в опыте с МЭД=643 мкР/ч (ПП 31) (^факт>^табл при Р=99,0 %), с МЭД=204 мкР/ч (ПП №36) (гфакт^таб, при Р=99,9 %). При минимальной МЭД=40 мкР/ч (ПП №32) и МЭД=192 мкР/ч (ПП №37) количество таких анафаз существенно уменьшено по сравнению с МЭД=643 мкР/ч (ПП №31) и МЭД=204 мкР/ч (ПП №36) (гфакт>гтабм при Р=95,0 %). Существенно больше нарушений при максимальном уровне МЭД=643 мкР/ч (ПП №31) по сравнению с МЭД=239 мкР/ч (ПП №35), гфакт>гтабм при Р=95,0 %.

Таким образом, результаты эксперимента показали, что насаждения сосны обыкновенной испытывают существенное влияние хронического ионизирующего облучения: повышена митотическая актив-

ность клеток, увеличено количество клеток в профазе, количество анафаз с мостами, с выходом хромосом (при самой высокой МЭД), с отставанием и одновременным выходом и отставанием, не изменена продолжительность метафазы и анафазы, уменьшена - телофаза, в небольшом количестве отмечены анафазы с фрагментами.

Библиографический список

1. Буторина А.К., Вострикова Т.В. Изучение цитогенетических показателей у березы повислой в условиях антропогенного нагрузки // Интеграция науки и высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса и лесной продукции: Материалы междунар. науч.-практ. конф. (Воронеж, 25-27 сент. 2001г.). Воронеж, 2001. С. 78-92.

2. Гродзинский Д.М. Радиобиология растений. Киев: Наукова думка, 1989. 282 с.

3. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Агропромиздат, 1988. 271 с.