Закономірності розвитку дистанційних ефектів стимуляції та пригнічення у рослинному організмі. Умови виникнення та головні етапи розвитку радіомодифікаційних ефектів. Аналіз і оцінка специфічності дистанційного радіомодифікуючого впливу, його значення.
Аннотация к работе
Одним із аспектів даної проблеми є вивчення взаємодії органів рослинного організму в процесі формування його відповіді на опромінення, що може проявлятись, зокрема, при локальному опроміненні, завдяки якому й були відкриті дистанційні ефекти впливу радіації, тобто прояв радіобіологічних ефектів в структурах, що безпосередньо не одержали дозу опромінення, котрому піддавалась решта частин організму. Вищезазначена взаємодія між органами досліджувалась досить широко, зокрема, були показані негативні наслідки впливу ІВ на тканини і органи, котрі безпосередньо не опромінювались (Кузин А.М., 1970, 1991). У більшості подібних робіт акцентувалась увага на інгібіторних дистанційних ефектах, проте було встановлено, що найінтенсивніше дистанційні ефекти радіації проявляються в діапазонах доз, що викликають радіостимуляцію, та доз, що спричиняють проліферативну загибель клітин у опроміненому органі (Михеев А.Н., 1983). У дисертації вперше детально досліджено дозові та часові залежності дистанційних ефектів радіаційної стимуляції та пригнічення ростових процесів проростків гороху Pisum sativum L., викликаних опроміненням їх окремих органів (головний корінь, пагін, сімядолі) шляхом дії рентгенівських променів у дозах від 0,25 Гр до 15,0 Гр. Одержані в роботі результати доповнюють і поглиблюють існуючі уявлення стосовно ефектів, що можуть передаватись між органами рослинного організму у звязку із формуванням реакції органів на впливи абіотичних стресових факторів, і, зокрема, стосовно закономірностей радіоадаптаційних процесів у багатоклітинному рослинному організмі.Внаслідок опромінення проростків рентгенівськими променями в дозах 1, 3, 5, 7, 9, 11, 20 і 25 Гр була оцінена радіочутливість піддослідних сортів гороху, одержано дозові залежності, що відображають ефекти прямого впливу ІВ на ріст головного кореня і стебла, а також досліджена динаміка ростових реакцій на опромінення. Так, дози, котрі на 50% пригнічували ріст стебла і кореня на 14 добу після опромінення, становили 5 і 6 Гр відповідно (рис. Різниця доз, що викликали однаковий ефект пригнічення росту стебла після його окремого опромінення і опромінення всього проростка, становила близько 2 Гр (в діапазоні доз 3 - 8 Гр на 8 - 12 добу після опромінення). При опроміненні в дозах 0,25 - 3 Гр було встановлено ефекти дистанційної стимуляції росту кореня і стебла (рис. Порівняння варіантів, у яких було застосоване попереднє локальне опромінення із наступним опроміненням в тест-дозі (6 Гр), та варіантів, опромінених виключно в дозі 6 Гр, показало статистично значиму відмінність (р?0,05) між варіантами опромінення «6 Гр» та «0,5 Гр (корінь) 6 Гр», «0,5 Гр (пагін) 6 Гр» «3 Гр (весь організм) 6 Гр», «3 Гр (корінь) 6 Гр» за показником довжини кореня, а також між варіантами «6 Гр» та «0,5 Гр (пагін) 6 Гр» і «3 Гр (пагін) 6Гр» за показником довжини стебла.(головний корінь, верхівка стебла, сімядолі) від дози, а також від часу, що пройшов з моменту опромінення, і досліджено зміни радіостійкості проростків, викликані попереднім опроміненням окремих органів (головний корінь, верхівка стебла, сімядолі), механічним і гіпертермічним впливами на головний корінь. Локальне опромінення пагонів у дозах 1,0 - 3,0 Гр і 9,0 - 15,0 Гр викликало ефекти радіостимуляції росту коренів; локальне опромінення коренів у дозах 1,5 Гр і 2,0 Гр - ефекти радіостимуляції росту пагонів. Встановлено, що попереднє опромінення окремих органів проростків гороху (головний корінь, стебло, сімядолі) залежно від застосованої дози може спричиняти як збільшення так і зменшення стійкості неопромінених органів до наступної дії радіаційного фактора.
План
Основний зміст роботи
Вывод
1. В дисертації досліджено залежності дистанційних ефектів впливу іонізуючих випромінювань (0,25 - 15,0 Гр) на окремі органи проростків гороху Pisum sativum L. (головний корінь, верхівка стебла, сімядолі) від дози, а також від часу, що пройшов з моменту опромінення, і досліджено зміни радіостійкості проростків, викликані попереднім опроміненням окремих органів (головний корінь, верхівка стебла, сімядолі), механічним і гіпертермічним впливами на головний корінь.
2. Показані дистанційні ефекти дії іонізуючого випромінювання, що реалізуються у формі стимуляції та пригнічення ростових процесів. Локальне опромінення пагонів у дозах 1,0 - 3,0 Гр і 9,0 - 15,0 Гр викликало ефекти радіостимуляції росту коренів; локальне опромінення коренів у дозах 1,5 Гр і 2,0 Гр - ефекти радіостимуляції росту пагонів. Локальне опромінення сімядоль в дозах 1,0, 5,0 і 20,0 Гр викликало ефекти стимуляції росту коренів і пагонів. Прояв дистанційних ефектів пригнічення ростових процесів пагонів спостерігався при опроміненні коренів у дозах 12,0 - 15,0 Гр.
3. Встановлено, що попереднє опромінення окремих органів проростків гороху (головний корінь, стебло, сімядолі) залежно від застосованої дози може спричиняти як збільшення так і зменшення стійкості неопромінених органів до наступної дії радіаційного фактора. При опроміненні головного кореня і пагона доза 0,5 Гр приводить до зростання радіостійкості неопромінених органів, а доза 3,0 Гр - до зменшення радіостійкості. При опроміненні сімядоль дози 5,0 Гр і 20,0 Гр викликають зростання стійкості до опромінення, а доза 0,5 Гр не впливає на радіостійкість.
4. Продемонстровано, що дистанційно індуковане опроміненням пагона (0,5, 5,0 і 10,0 Гр) збільшення інтенсивності росту кореня, а також радіоадаптаційні ефекти в корені, дистанційно індуковані опроміненням пагона (5,0 і 10,0 Гр), зберігаються після видалення опроміненого органа.
5. Встановлено неспецифічність дистанційної модифікації радіочутливості стосовно першого діючого фактора: показано збільшення стійкості пагонів і коренів до тест-опромінення (7,0 Гр), спричинене відтинанням апекса головного кореня, і зменшення чутливості пагонів до наступного опромінення внаслідок гіпертермічного впливу на корені (42°С).
Список литературы
1. Ситнік С.В., Гродзинський Д.М. Дистанційний вплив іонізуючого випромінювання на ростові процеси в рослинному організмі // Збірник наукових праць Інституту ядерних досліджень. - 2004. - №1 (12). - С. 83 - 87.
2. Ситнік С.В., Міхєєв О.М. Дистанційна радіостимуляція у рослинному організмі // Гігієна населених місць. - 2006. - Вип. 48. - С. 306 - 313. (Особисто дисертантом проведені експериментальні дослідження, оброблені результати, сформульовані висновки, написана стаття)
3. Михеев А.Н., Овсянникова Л.Г., Сытник С.В., Дяченко А.И. Роль регенерационных механизмов в радиоадаптации проростков Pisum sativum L. // Вісник Харківського національного аграрного університету. Серія Біологія. - 2007. - Вип. 1 (10). - С. 76 - 84. (Особисто дисертантом проведено експериментальні дослідження, оброблено результати; дисертант брала участь у плануванні експериментів, формулюванні висновків і написанні статті).
4. Mikheev A., Ovsyannikova L., Sytnik S., Dyachenko A., Lozovaya T. Role of regeneration mechanisms in radioadaptation of Pisum sativum L. seedlings // Current Problems of Radiation Researches: Proceedings of the 35th Annual Meeting of the European Radiation Research Society (European Radiation Research 2006). - К., 2007. - P. 178 - 189. (Особисто дисертантом проведено експериментальні дослідження, оброблено результати; дисертант брала участь у плануванні експериментів, формулюванні висновків і підготовці матеріалу до друку).
5. Ситнік С.В. Взаємодія органів рослинного організму в процесі формування реакції-відповіді на радіаційний стрес // Біорізноманіття природних і техногенних біотопів України: Всеукраїнська конференція студентів, аспірантів та молодих вчених. Донецьк, 19 - 22 лист. 2001 р. - Донецьк, 2001. - Ч. І. - С. 90-93.
6. Ситнік С.В. Дистанційні ефекти дії радіаційного стресора на рослинний організм // Молодь, освіта, наука, культура і національна самосвідомість: Всеукраїнська науково-практична конференція. Київ, 27-28 березн. 2003 р. - К., 2003. - Т. 3. - С. 233 - 235.
7. Сытник С.В., Гродзинский Д.М. Дистанционные радиостимулирующие эффекты // ІІІ Зїзд з радіаційних досліджень (радіобіологія і радіоекологія). Київ, 21 - 25 травня 2003 р. - К., 2003. - С. 427.
8. Сытник С.В., Гродзинский Д.М. Влияние ионизирующего излучения на ростовые процессы в растительном организме при условии локального облучения органов // ІІІ Зїзд з радіаційних досліджень (радіобіологія і радіоекологія). Київ, 21 - 25 травня 2003 р. - К., 2003. - С. 426.
9. Сытник С.В. Дистанционные радиомодифицирующие эффекты в растительном организме // Медикобиологические проблемы противолучевой и противохимической защиты: Российск. научн. конф. Санкт-Петербург, 20 - 21 мая 2004 г. - СПБ., 2004. - С. 164 - 165.
10. Ситнік С.В., Гродзинський Д.М. Роль модифікації корелятивних звязків органів проростків у формуванні радіаційної відповіді // Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти: II Міжнародна конференція. Львів, 18 -21 серпня 2004 р. - Львів, 2004. - С. 178.
11. Сытник С.В. Межорганный эффект свидетеля у растений // Динаміка наукових досліджень - 2006: V Міжнародна науково-практична конференція. Дніпропетровськ, 17 - 28 липня 2006 р. - Дніпропетровськ, 2006. - Т. 6. - С. 53 - 55.
12. Sytnik S. Plant organs interaction after the radiation influence // European Radiation Research 2006: The 35th Annual Meeting of the European Radiation Research Society and The 4th Annual Meeting of the Ukrainian Society for Radiation Biology. Kyiv, 22 - 25 Aug. 2006. - Kyiv, 2006. - P. 83.
13. Sytnik S., Mikhveyev A. Long distance radiomodification effects of hyperthermia // European Radiation Research 2006: The 35th Annual Meeting of the European Radiation Research Society and The 4th Annual Meeting of the Ukrainian Society for Radiation Biology. Kyiv, 22 - 25 Aug. 2006. - Kyiv, 2006. - P. 108.
14. Mikhyeyev A., Ovsyannykova L., Sytnyk S., Lozovaya T., Dyachenko A., Vasylenko T. Non-repair mechanisms of radioadaptive response // European Radiation Research 2006: The 35th Annual Meeting of the European Radiation Research Society and The 4th Annual Meeting of the Ukrainian Society for Radiation Biology. Kyiv, 22 - 25 Aug. 2006. - Kyiv, 2006. - P. 103.
15. Ситнік С.В. Дистанційний ефект гіпертермії як фактор модифікації радіаційного ураження рослин // Актуальні проблеми ботаніки, екології та біотехнології: Міжнар. конф. молодих учених-ботаніків. Київ, 27-30 вересня 2006 р. - К., 2006. - С. 164-165.
16. Ситнік С.В., Щербина П.П., Міхненко О.М. Радіоадаптивні відповіді рослин на різних стадіях онтогенезу // Молодь та поступ біології: Третя Міжнар. науков. конф. студентів і аспірантів. Львів, 23-27 квітн. 2007 р. - Львів, 2007. - С. 437 - 438.
17. Sytnik S.V., Shcherbyna P.P., Mikhnenko O.M. Plant radioresistance on juvenile development stages // Biodiversity. Ecology. Adaptation. Evolution: The III International Young scientists conference. Odesa, 15 - 18 May, 2007. - Odesa, 2007. - P.69