ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2018, № 1, С. 65-73, DOI: 10.7868/S0024114818010060


СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНА ЛИЗ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ И РОДОДЕНДРОНА ЛЕДЕБУРА НА АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ В ГОРОДЕ ВОРОНЕЖЕ
Ю. В. Бурменко, Т. В. Баранова, В. Н. Калаев
Воронежский государственный университет
394006 Воронеж, Университетская пл., 1
E-mail: tanyavostric@rambler.ru


Поступила в редакцию 27 апреля 2015 г.
Проведено сравнение цитогенетических показателей (митотической активности, числа клеток на стадиях митоза, уровня патологий митоза, спектра патологий митоза, уровня к леток с остаточными ядрышками на стадии метафазы – анафазы митоза) семенного потомства деревьев Betula pendula и Rhododendron ledebourii, произрастающих в районах с различным уровнем антропогенной нагрузки. Выявлены сходные цитогенетические реакции B. pendula и Rh. ledebourii на антропогенное загрязнение, заключающиеся в увеличении митотического индекса за счет повышения числа клеток на стадии профазы митоза и одновременное снижение числа клеток на других стадиях митотического цикла по сравнению с экологически “чистой” территорией. В спектре патологий митоза в условиях загрязнения у B. pendula (72%) и Rh. ledebourii (93.8%) преобладали отставания хромосом в анафазе и метакинезе. Доля этого вида патологий в спектре была ниже у Rh. ledebourii на экологически “чистой” территории (85.8%). В контрольной выборке в корневой меристеме проростков семян B. pendula большую часть нарушений деления составили мосты (67%). Доля мостов в спектре патологий митоза березы повислой на загрязненных территориях была незначительна, у рододендрона мосты отсутствовали. Наличие в к летках апикальной корневой меристемы проростков семян B. pendula и Rh. ledebourii таких патологий митоза, как агглютинация хроматина, фрагментация ядра, указывает на прохождение апоптоза и нестабильность генома. Hестабильность генома является следствием стрессового состояния семенного потомства и материнских растений B. pendula, Rh. ledebourii в условиях антропогенного загрязнения.
Цитогенетические характеристики, цитогенетические реакции, антропогенное загрязнение, митотическая активность, цитогенетические нарушения, патологии митоза, число клеток в профазе, остаточные ядрышки, спектр патологий митоза.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (15-34-50857).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Акопян Э. М. Влияние различных типов ионизирующих излучений на возникновение хромосомных аберраций у гороха. I. Пострадиационное восстановление // Генетика. 1967. Т. 3. № 5. С. 45–51.Александрова М. С. Рододендроны. м.: зАо “Фитон+”, 2003. 192 с.



  • Артюхов В. Г., Калаев В. Н. цитогенетические показатели семенного потомства деревьев дуба черешчатого, подвергшихся воздействию радиоактивности в результате аварии на чернобыльской АЭС и произрастающих на территориях с разным уровнем антропогенного загрязнения // Радиационная биология. Радиоэкология. 2005. Т. 45. № 1. С. 619–628.

  • Артюхов В. Г., Калаев В. Н., Сенькевич Е. В., Вахтель В. М., Савко А. Д. цитогенетические показатели семенного потомства лиственных древесных растений в 1-километровой зоне Нововоронежской АЭС // Радиационная биология. Радиоэкология. 2004. Т. 44. № 4. С. 445–457.

  • Буторина А. К., Ермолаева О. В., Черкашина О. Н., Мазурова И. Э., Белоусов М. В. Перспективы использования цитогенетического анализа в лесоводстве на примере оценки состояния островных боров Воронежской области // успехи современной биологии. 2008. Т. 128. № 4. С. 400–408.

  • Буторина А. К., Корми лицына Е. В. цитогенетические и анатомические особенности березы повислой из тридцатикилометровой зоны Нововоронежской АЭС // онтогенез. 2001. Т. 32. № 6. С. 428–433.

  • Буторина А. К., Калаев В. Н., Вострикова Т. В., Мягкова О. Н. цитогенетическая характеристика семенного потомства дуба черешчатого (Quercus robur L.), сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), березы повислой (Betula pendula Roth.) в условиях антропогенного загрязнения города Воронежа // цитология. 2000. Т. 42. № 2. С. 196–201.

  • Бухарина И. Л. Особенности динамики содержания аскорбиновой кислоты и танинов в побегах древесных растений в условиях г. Ижевска // Растительные ресурсы. 2011. № 2. С. 109–118.

  • Вострикова Т. В. Нестабильность цитогенетических показателей и нестабильность генома у березы повислой // Экология. 2007. № 2. С. 88–92.

  • Вострикова Т. В., Буторина А. К. Изучение суточной митотической активности у березы повислой // цитология. 2004. Т. 46. № 6. С. 520–524.

  • Вострикова Т. В., Калаев В. Н. цитогенетические характеристики некоторых видов деревьев и кустарников в условиях городской зоны // Дендрология в начале XXI века: матер. междунар. научных чтений памяти Э. Л. Вольфа, г. Санкт-Петербург. 6–7 октября 2010 г. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2010. С. 50–53.

  • Горячкина О. В., Сизых О. А. цитогенетические реакции хвойных растений в антропогенно нарушенных районах г. красноярска и его окрестностей // хвойные бореальной зоны: Теор. и науч.-практ. журн. 2012. Т. 28. № 1–2. С. 46–51.

  • Довгалюк А. И., Калиняк Т. Б., Блюм Я. Б. цитогенетические эффекты солей токсичных металлов в клетках апикальной меристемы корней Allium cepa L. // цитология и генетика. 2001. Т. 35. № 2. С. 3–10.

  • Карпова С. С. цитогенетическая изменчивость семенного потомства деревьев березы повислой (Betula pendula Roth.) в естественных древостоях хреновского бора // Вестник Воронежского гос. университета. Серия химия, биология, фармация. 2010. № 2. С. 79–86.

  • Квитко О. В., Муратова Е. Н., Бажина Е. В. цитогенетическая характеристика пихты сибирской в усыхающих древостоях высокогорья западного Саяна // Сибирский экологический журнал. 2011. Т. 18. № 6. С. 871–878.

  • Кулаичев А. П. методы и средства комплексного анализа данных. м.: ФоРум; ИНФА-м, 2006. 512 c.

  • Куролап С. А. Клепиков О. В., Добрынина И. В. Экологическая оценка микроклимата техногенного загрязнения воздушного бассейна города Воронежа // Проблемы региональной экологии. 2012. № 1. С. 24–29.

  • Лакин Г. Ф. Биометрия. м.: Высш. шк., 1990. 352 с.

  • Лебедева И. Н., Федорова С. А., Трунова С. А., Омельянчук Л. В. митоз. Регуляция и организация деления клеточного ядра // Генетика. 2004. Т. 40. № 12. С. 1589–1608.

  • Любавская А. Я. Лесная селекция и генетика. м.: Лесн. пром-ть, 1982. 285 с.

  • Манских В. Н. Пути гибели клетки и их биологическое значение // цитология. 2007. Т. 49. № 11. С. 909–915.

  • Машкина О. С., Калаев В. Н., Мурая Л. С., Леликова Е. С. цитогенетические реакции семенного потомства сосны обыкновенной на комбинированное антропогенное загрязнение в районе Новолипецкого металлургического комбината // Экологическая генетика. 2009. Т. 7. № 3. С. 17–29.

  • Машкина О. С., Тихонова И. В., Муратова Е. Н., Мурая Л. С. цитогенетические особенности семенного потомства карликовых сосен на юге Восточной Сибири // хвойные бореальной зоны. 2012. Т. 30. № 1–2. С. 127–135.

  • медико-экологический атлас Воронежской области / Под ред. С. А. куролапа, Н. П. мамчика, о. В. клепикова. Воронеж: Истоки, 2010. 167 с.

  • Моисеева Е. В., Баранова Т. В., Воронин А. А., Кузнецов Б. И. особенности семенного размножения представителей рода рододендрон (Rhododendron L.) // Проблемы региональной экологии. 2012. № 4. С. 100–102.

  • Муратова Е. Н. хромосомные числа голосеменных растений Pinaceae (Picea-Pinus) // Ботанический журнал. 2011. Т. 96. № 10. С. 1389–1404.

  • Омельченко Г. В., Кхатаб З. С., Шерстнев А. К., Новикова Е. И., Сазыкина М. А., Вардуни Т. В., Шиманская Е. И. оценка генотоксичности окружающей среды г. Ростова-на-Дону с использованием растительных и бактериальных тест-систем // Экология урбанизированных территорий. 2011. № 3. С. 96–104.

  • Федорова А. И., Шунелько Е. В. загрязнение поверхностных горизонтов почв г. Воронежа тяжелыми металлами // Вестник Воронежского гос. университета. Серия география и геоэкология. 2003. № 1. С. 74–82.

  • Ченцов Ю. С. общая цитология: учебник, 3-е изд., перераб. и доп. м.: Изд-во моск. университета, 1995. 384 с.

  • Шиманская Е. И. Бураева Е. А., Вардуни Т. В., Прокофьев В. Н., Чохели В. А., Въюхина А. А. Десятилетний биомониторинг урбанизированных территорий с использованием древесных растений // успех и современного естествознания. 2014. T. 2. № 11. С. 102–104.

  • Belousov M. V., Mashkina O. S., Popov V. N. Citogenetic response of Scots pine (Pinus sylvestris L., 1753) (Pinaceae) to heavy metals // Comparative Cytogenetics. 2012. 6 (1). P. 93–106.

  • Butorina A. K., Evstratov N. The first detected case of amitosis of pine // Forest Genetics. 1996. V. 3. P. 137–139.

  • Butorina А. К., Kosichenko N. E., Isakov Yu.N., Pozhidaeva I. M. The effects of irradiation from the Chernobyl nuclear power plant accident on the cytogenetic behaviour and anatomy of trees // Cytogenetic Studies of Forest Trees and Shrub Species, Croatian Forests / Eds. Borzan Z., Shlarbaum S. E. Zagreb: Croatia, 1997. P. 211–226.

  • Geras’kin S. A., Vasil’ev D.V., Dikarev V. G., Udalova A. A., Evseeva T. I., Dikareva N. S., Zimin V. L. Bioindication-based Estimation of Technogenic Impact on Pinus sylvestris L. Populations in the Vicinity of a Radioactive Waste Storage Facility // Russian Journal of Ecology. 2005. V. 36. N. 4. P. 249–258.

  • Kalaev V. N., Butorina A. K. Cytogenetic Effect of Radiation in Seed of Oak (Quercus robur L.) Trees Growing on Sites Contaminated by Chernobyl Fallout // Silvae Genetica. 2006. V. 55. N. 3. P. 93–101.

  • Kalaev V. N., Karpova S. S., Artyukhov V. G. Cytogenetic Characteristics of Weeping Birch (Betula pendula Roth) Seed Progeny in Different Ecological Conditions // Bioremediation, Biodiversity & Bioavailability. 2010. V. 4. N. 1. P. 77–83.

  • Korshikov I. I., Tkacheva Yu.A., Privalikhin S. N. Cytogenetic Abnormalities in Norway Spruce (Picea abies (L.) Karst.) Seedlings from Natural Populations and an Introduction Plantation // Cytology & Genetics. 2012. V. 46. N. 5. P. 280–284.

  • Oudalova A. A., G eras’kin S. A. The Time Dynamics and Ecological Genetic Variation of Cytogenetic Effects in the Scots Pine Populations Experiencing Anthropogenic Impact // Biology Bulletin Reviews. 2012. V. 2. N. 3. P. 254–267.

  • Sedel’nikova T.S., Muratova E.N., Pimenov A. V. Variability of Chromosome Numbers in Gymnosperms // Ibid. 2011. V. 1. N. 2. P. 100–109.