Цитогенетические реакции лиственных древесных растений на стрессовые условия и перспективы их использования для оценки генотоксичности окружающей среды - Автореферат

Цитогенетические реакции лиственных древесных растений на стрессовые условия и перспективы их использования для оценки генотоксичности окружающей среды Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наукРабота выполнена в Воронежском государственном университете Официальные оппоненты: член-корреспондент РАН, доктор биологических наук, профессор Захаров Владимир Михайлович доктор биологических наук, профессор Косиченко Николай Ефимович доктор биологических наук, профессор Ильинских Николай Николаевич Защита диссертации состоится «_______» _______________2009 г. в ______часов на заседании диссертационного совета Д 212.038.05 при Воронежском государственном университете по адресу: г.Достаточно широк перечень исследований древесных растений по морфологическим, биохимическим и др. признакам (Дружкина, 2007; Матвеев, 2004; Онучин, 1993; Осколков, 1998а, б; Романовский, 1992; Федорова, 1997; Эрна, 1986 и др.), однако, особое внимание следует уделить цитогенетическим признакам, которые позволяют проследить изменения генетической системы, обусловленные загрязнением или другим стрессовым воздействием, на ранних стадиях их возникновения - еще до момента фенотипического проявления, или же выявить генетические особенности изучаемого материнского дерева, например, его мутантную природу. Важным прикладным аспектом применения цитогенетических показателей древесных растений является осуществление цитогенетического мониторинга состояния окружающей среды с их использованием, т.к. древесные растения в качестве тест-объектов обладают рядом преимуществ: 1) являются многолетниками, что позволяет проводить лонгитюдные исследования; 2) широко представлены в защитных лесонасаждениях около промышленных предприятий; 3) в 10 - 12 раз более радиочувствительны, чем травянистые (радиочувствительность (LD50) сосны обыкновенной приближается к таковой человека), что позволяет допустить возможность экстраполяции результатов, полученных на древесных растениях, на человека (Радиоактивное загрязнение районов …, 1990). Выявление корреляционных связей между цитогенетическими показателями семенного потомства лиственных древесных растений, произрастающих около промышленных объектов, и уровнем аберрантных клеток буккального эпителия детей, проживающих в этих же районах, а в дальнейшем, возможно, установление математической зависимости между этими показателями, позволит, вероятно, ответить на этот вопрос. Целью диссертационной работы явилось выявление цитогенетических реакций лиственных древесных растений на примере дуба черешчатого (Quercus robur L.) и березы повислой (Betula pendula Roth) на антропогенное загрязнение и установление путей их адаптации к стрессовому воздействию на клеточном и субклеточном уровнях, а также перспектив использования древесных растений для оценки генотоксичности окружающей среды для человека. На их основе созданы 4 программы для ЭВМ: «Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства дуба черешчатого», «Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства березы повислой (Betula pendula Roth)», «Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)», «Прогнозирование суточных ритмов ядрышковых показателей семенного потомства сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)».Рассмотрены вопросы о генетических основах гомеостаза и цитогенетическом гомеостазе (Бочков, 2002; Шмальгаузен, 1968), подробно описаны методы его изучения (анализ митотической активности (Алов, 1972; Гриф, 1994, 1996; Grif, 2002) и ядрышковых характеристик (Архипчук, 1990, 1995; Соболь, 2001, Челидзе, 1988), оценка уровня и спектра патологических митозов (Алов, 1955, 1964; Казанцева, 1981), микроядерный тест (Микроядерный анализ …, 1992; Ильинских, 1988)).Исследования цитогенетических показателей семенного потомства лиственных древесных растений (березы повислой (Betula pendula Roth) и дуба черешчатого (Quercus robur L.)) проводили на территории г. Старый Оскол и поселка Уразово Белгородской области в период с 1994 по 2006 гг. Дана общая характеристика экологической ситуации в местах проведения исследований. Для выявления отдаленных эффектов радиационного воздействия в условиях значительного антропогенного загрязнения на цитогенетические характеристики семенного потомства дуба черешчатого была выбрана территория г. Нововоронеж была поделена на три условных района (район № 1 расположен в северо-восточной части города; суммарная техногенная загрязненность этого района наименьшая по сравнению с двумя другими. Землянск в 2001 г. проводили в двух условных районах (район № 1, расположенный вблизи автотранспортного предприятия и подвергающийся действию загрязнителей от его работы; район № 2 удален более чем на 1 км от автотранспортного предприятия.