Исследование влияния гамма-облучения на морфологические и генетические показатели ячменя обыкновенного

20.09.2024 2024 - №03 Применение ядерных методов и средств

С.О. Афонина Г.А. Атамановская Л.Н. Комарова

https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.13

Одно из приоритетных направлений развития РФ – продовольственная безопасность и устойчивое развитие всего агропромышленного комплекса нашей страны. Одним из способов повышения экономической эффективности выращивания сельскохозяйственных культур является предпосевное облучение семян. Целью этого агроприема является ускорение роста и развития растений, сокращение периода вегетации и повышение урожая. Однако из-за нестабильности стимулирующего эффекта в полевых и лабораторных условиях технология предпосевного облучения семян так и не стала широко распространенной. В связи с этим требуются исследования для анализа механизмов стимуляции и обоснования применения технологии предпосевного облучения семян.

Выявлено стимулирующее действие гамма-облучения на длину ростка и главного корня ячменя обыкновенного при дозах 15 и 20 Гр. Продемонстрировано, что гамма-облучение семян ячменя в дозах 2, 5, 10, 15, 20 и 25 Гр не приводит к изменению митотического индекса, облучение в дозе 50 Гр снижает митотический индекс в 2,5 раза. Показано дозозависимое увеличение частоты аберрантных клеток в корневой меристеме пророщенных семян после гамма-облучения, за исключением дозы гамма-облучения 2 Гр. Транскрипционная активность гена, кодирующего мембранный белок PM19L, в зародышах ячменя обыкновенного повышалась после гамма-облучения в дозах 15, 20, 25 и 50 Гр.

Ссылки

1. Лазаревич Н.В., Сергеева И.И., Лазаревич С.С. Радиобиология: курс лекций: в 4 ч. Ч.2. Радиобиология растений. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2011. − 84 с.
2. Volkova P.Yu., Bondarenko E.V., Kazakova E.A. Radiation hormesis in plants. // Current Opinion in Toxicology. – 2022. – V. 30. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cotox.2022.02.007
3. Чурюкин Р.С., Гераськин С.А. Влияние облучения (60Со) семян ячменя на развитие растений на ранних этапах онтогенеза. // Радиация и риск. – 2013. – Т. 22. – № 3. – С.80 − 92.
4. Geras’kin S.A. Plant adaptation to ionizing radiation: Mechanisms and patterns. // The Science of the total environment. – 2024. – V. 916. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.170201
5. Позняк Е.И. Исходный материал для селекции пивоваренного ячменя. // Земледелие и селекция в Беларуси. – 2011. – № 47. – С. 240 − 247.
6. Бабаян Р.С. Проращивание семян в рулонах из фильтровальной бумаги и полиэтиленовой пленки. // Сельскохозяйственная биология. – 1981. – № 3. – С.473 − 475.
7. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. – М.: Агропромиздат, 1988. − 271 с.
8. Казакова Е.А., Макаренко Е.С., Подлуцкий М.С. Радиочувствительность сортов озимого и ярового ячменя по выраженности морфологического эффекта низкодозового гамма-облучения оригинальных семян. // Зерновое хозяйство России. – 2020. – № 2. – С. 23 − 28. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2020-68-2-23-28
9. Волкова П.Ю. Изменения профиля экспрессии генов в зародышах гамма-облученных семян ячменя. / Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и сельскохозяйственной микробиологии. – М.: ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии», 2019. – С. 34 − 35.
10. Волкова П.Ю., Чурюкин Р.С., Казакова Е.А. Анализ митотической активности в корневой меристеме проростков γ-облученных семян ячменя. // Актуальные вопросы сельскохозяйственной радиобиологии: Труды ФГБНУ ВНИИРАЭ. – 2019. – Т.2. – С. 98 − 100.
11. Битаришвили С.В., Волкова П.Ю., Гераськин С.А. Влияние гамма-облучения семян ячменя на содержание фитогормонов в динамике прорастания. // Физиология растений. – 2018. – Т. 65. – №3. – С.223 − 232.
12. Дикарев В.Г., Гераськин С.А., Дикарев А.В., Дикарева Н.С. Сравнительный анализ эффективности использования интеркалярных и апикальных меристем ячменя для биоиндикации генотоксического действия свинца. // Экологическая генетика. – 2018. – Т. 16. – № 3. – С. 37 − 46.
13. Meng J. Analysis and Functional Verification of PlPM19L Gene Associated with Drought-Resistance in Paeonialactiflora Pall. // International journal of molecular sciences. – 2022. – V. 2.3 DOI: 10.3390/ijms232415695
14. Битаришвили С.В. Экспрессия генов метаболизма фитогормонов в семенах ячменя после γ-облучения. / Современные вопросы радиационной генетики, Дубна, 27 − 28 июня 2019. – Дубна: ОИЯИ, 2019. – С.25 − 27.

продовольственная безопасность радиационная стимуляция семена ячмень гамма-облучение длина ростка длина корня митотический индекс частота аберрантных клеток

Ссылка для цитирования статьи: Афонина С.О., Атамановская Г.А., Комарова Л.Н. Исследование влияния гамма-облучения на морфологические и генетические показатели ячменя обыкновенного. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 3. – С. 166-174. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.13 .