Цитогенетические эффекты гамма-излучения в проростках Allium cepa L.

Исследовали влияние γ-излучения на цитогенетические параметры клеток корневой меристемы проростков лука в лабораторных экспериментах (Allium-test). Впервые обнаружили увеличение общей частоты хромосомных нарушений и частоты микроядер в клетках проростков при малых дозах γ-излучения (≤0.1 Гр). При максимальной поглощенной дозе 13 Гр хромосомные аберрации были отмечены в большинстве клеток на стадии анафазы и телофазы клеточного цикла и возросло число клеток, содержащих множественные аберрации. Основной вклад в общую частоту хромосомных нарушений кроме множественных вносят аберрации типа мосты, фрагменты и отстающие хромосомы. Полученные данные позволяют использовать цитогенетические показатели проростков Allium cepa для оценки биологического действия малых доз γ-излучения.

Ключевые слова

Получено

30.08.2018

Дата публикации

13.09.2018

Кол-во символов

14436

Цитировать

ГОСТ	Болсуновский А. Я. , Дементьев Д. В. , Трофимова Е. А. , Иняткина Е. М. , Кладько Ю. В. , Петриченков М. В. Цитогенетические эффекты гамма-излучения в проростках Allium cepa L. // Доклады Академии наук – 2018. – Tом 481. – Номер 1 C. 99-103 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/dan/s207987840000164-9-1-ru (дата обращения: 05.05.2024). DOI: 10.31857/S086956520000061-0
MLA	Bolsunovskii, Aleksandr, Dementev, Dmitrii, Trofimova, Elena, Iniatkina, Ekaterina, Kladko, Yulia, Petrichenkov, Mikhail "Cytogenetic Effects of Gamma-Radiation in Onion (Allium cepa L.) Seedlings." Doklady Akademii nauk 481.1 (2018):99-103. DOI: 10.31857/S086956520000061-0
APA	Bolsunovskii A., Dementev D., Trofimova E., Iniatkina E., Kladko Y., Petrichenkov M. (2018). Cytogenetic Effects of Gamma-Radiation in Onion (Allium cepa L.) Seedlings. Doklady Akademii nauk 481(1), pp.99-103 DOI: 10.31857/S086956520000061-0

100 руб.

При оформлении подписки на статью или выпуск пользователь получает возможность скачать PDF, оценить публикацию и связаться с автором. Для оформления подписки требуется авторизация.

Оператором распространения коммерческих препринтов является ООО «Интеграция: ОН»

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.


1	В результате испытаний ядерного оружия, многолетней деятельности предприятий ядерно-топливного цикла, включая аварии на АЭС, в окружающую среду поступило значительное количество техногенных радионуклидов. Пойма р. Енисей загрязнена техногенными радионуклидами, в том числе в виде радиоактивных микрочастиц, в результате многолетней деятельности Горно-химического комбината (ГХК) ГК Росатом [1–3]. Радиоактивные частицы с высокой активностью ¹³⁷Cs (до 30 МБк) [2, 3] являются точечными источниками внешнего γ-излучения, создающие дополнительную дозовую нагрузку на водные и наземные организмы. Для моделирования влияния γ-излучения радиоактивных частиц ранее нами были проведены лабораторные эксперименты с различными растительными и бактериальными биотестами [4, 5], которые показали их высокую чувствительность к γ-излучению в малых дозах [4, 5]. В отдельных токсикологических исследованиях нами использовался луковый биотест (Allium-test) [6], который ранее хорошо зарекомендовал себя для оценки химической и радиационной токсичности проб окружающей среды [7, 8]. В наших экспериментах использование лукового биотеста выявило не ингибирование, а стимуляцию параметров роста корней при используемых дозах облучения [6]. Стандартный Allium-test обычно проводится как на луковицах, так и на семенах лука [9, 10]. Семена являются удобным тест-объектом, поскольку они находятся в состоянии биологического покоя и обладают генетической и физиологической однородностью. Биотесты с использованием семян лука показали хорошие результаты при оценке цито- и генотоксичности электромагнитного излучения [9] и почв из зоны отчуждения Чернобыльской АЭС [10]. Однако в этих работах отсутствовали дозовые зависимости цитогенетических параметров клеток проростков лука при γ-облучении.
2	Цель настоящей работы – оценить влияние γ-излучения, в том числе в малых дозах, на цитогенетические параметры клеток проростков лука при использовании Allium-теста.
3	В экспериментах по биотестированию ионизирующего излучения использовали семена репчатого лука (Allium cepa L.) сорта Штуттгартер ризен. Семена предварительно проращивали в полипропиленовых контейнерах на фильтровальной бумаге, смоченной в дистиллированной воде, и для эксперимента отбирали проростки с длиной 2–3 мм. Проростки лука облучали источником γ-излучения (¹³⁷Cs активностью 14 ГБк) в Институте ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН (Новосибирск) в течение 24 ч. Всего было проведено 7 экспериментов в 2016–2017 гг. В опытах 2016 г. поглощённая доза для проростков лука составила 0,02; 0,05; 0,1; 1, 3 и 5 Гр, что соответствовало мощности дозы 0,8; 2,1; 4,2; 42, 125 и 208 мГр/ч. В экспериментах 2017 г. поглощённая доза для проростков лука составила 0,1; 1, 2,6; 4,5; 6,4 и 13 Гр или 4, 37, 109, 190, 270 и 530 мГр/ч соответственно. Значения мощности доз γ-излучения определялись расстоянием проростков от источника излучения, были получены расчётным методом на основании паспортной мощности экспозиционной дозы для источника ¹³⁷Cs и проверены прямыми измерениями дозиметром ДКС-АТ1123 (НПП “Доза”, Россия). Контролем служили необлучённые проростки (мощность дозы в контроле 0.002 мГр/ч). Для облучения проростки выкладывали в прозрачные полипропиленовые контейнеры на ложе из двух слоёв фильтровальной бумаги, смоченной в дистиллированной воде. Для каждого уровня облучения и контроля использовали по 15 штук проростков. Эксперименты проводили при температуре 18–21°C без освещения. Для цитогенетических исследования проростки лука фиксировали в смеси этанола и уксусной кислоты (3 части 96%-го этанола и 1 часть ледяной уксусной кислоты) сразу после окончания облучения. Через несколько суток проростки окрашивали 1%-м ацетоорсеином. Из окрашенных проростков готовили давленные препараты, которые анализировали сразу после их приготовления с помощью микроскопа Olympus CX31 (“Olympus”, Япония) при увеличении в 600 раз и фотографировали. Исследовали цитогенетические нарушения с помощью ана- и телофазного метода и микроядерного теста. Оценивали частоту хромосомных аберраций в процентах как отношение числа клеток с аберрациями к общему числу просмотренных клеток на стадиях анафазы и телофазы. Частоту микроядер в процентах рассчитывали как отношение числа клеток с микроядрами к общему числу просмотренных интерфазных клеток.

Всего подписок: 0, всего просмотров: 1815

Оценка читателей: голосов 0

1. Bolsunovsky A. // Chem. Ecol. 2010. V. 26. № 6. P. 401–409.

2. Bolsunovsky A.Ya., Tcherkezian V.O. // J. Environ. Radioact. 2001. V. 57. № 3. P. 167–174.

3. Bolsunovsky A., Melgunov M., Chuguevskii A., Lind O.C., Salbu B. // Scientific Reports. 2017. № 7, Article number: 11132. Р.1–10.

4. Болсуновский А.Я., Дементьев Д.В, Трофимова Е.А., Зотина Т.А. // ДАН. 2017. Т. 475. № 1. С. 113–119.

5. Bolsunovsky A., Frolova T., Dementyev D., Sinitsyna O. // Ecotoxic. and Environ. Safety. 2016. V. 134, Part 1. P. 233–238.

6. Болсуновский А.Я., Трофимова Е.А., Зуева А.В., Дементьев Д.В. // ДАН. 2016. Т. 469. №4. С. 513–517.

7. Leme D.M., Marin-Morales M.A. // Mutat. Res. 2009. V. 682. № 1. P. 71–81.

8. Geras’kin S., Oudalova A., Michalik B., Dikareva N., Dikarev V. // Chemosphere. 2011. V. 83. P. 1133–1146.

9. Tkalec M., Malari K., Pavlica M., Pevalek-Kozlina B., Vidakovic-Cifrek Z. // Mutat. Res. 2009. V.672. P. 76–81.

10. Kovalchuk O., Kovalchuk I., Arkhipov A., Telyuk P., Hohn B., Kovalchuk L. // Mutat. Res. 1998. V. 415 .P. 47–57.

11. Шмакова Н. Л., Насонова Е.А., Красавин Е.А., Комова Е.А., Мельникова Л.А., Фадеева Т.А. // Радиационная биология. Радиоэкология. 2006. Т. 46. №. 4. С. 480-487.

12. Пяткова С.В., Гераськин С.А., Васильева А.Н., Козьмин Г.В. Лянной Н.Н. // Известия ВУЗов. Ядерная энергетика. 2009. №. 3. С. 50–57.

13. Синовец С.Ю., Пяткова С.В., Козьмин Г.В. // Известия ВУЗов. Ядерная энергетика. 2009. №. 1. C. 32–38.

14. Vaijapurkar S. G., Agarwal D., Chaudhuri S. K., Senwar K. R., Bhatnagar P. K. // Radiation Measurements. 2001. V. 33. № 5. P. 833-836.

15. Wenyi Zhang, Kazuo Fujikawa, Satoru Endo, Masayori Ishikawa, Megu Ohtaki, Hideo Ikeda, Masaharu Hoshi // J. Radiat. Res., 2003. V. 44. P. 171-177.