Эконовости О компании Издания и
проекты
Авторам Реклама Подписка Контакты Архив Полезные
ссылки
       
 
№2, 2020: Раздел 1. Биология

<< Содержание номера
<< Архив


[RUS] / [ENG]
Раздел 1. Биология
С.С. Карпова, Ф.Р.Х. Аль-Хачами, В.Н. Калаев, И.В. Игнатова, В.А. Славский Цитогенетический полиморфизм семенного потомства деревьев ореха грецкого (juglans regia l.) при интродукции в Воронежской области
Страницы: 21-29
DOI: 10.24411/1816-1863-2020-12021
АННОТАЦИЯ:
Проведено изучение цитогенетических характеристик (митотической активности, времени прохождения клетками стадий митоза, уровня и спектра патологических митозов, частоты встречаемости клеток на стадии мета-, ана-, телофазы митоза с остаточным ядрышком, площади поверхности одиночных ядрышек и частоты встречаемости клеток с различными типами ядрышек) семенного потомства деревьев интродуцента - ореха грецкого (Juglans regia L.), длительное время произрастающих на территории Воронежской области. Выявлены высокие (более 25 %) и средние (11-25 %) значения коэффициентов вариации для большинства изученных цитогенетических показателей, что свидетельствует о высокой гетерогенности семенного потомства. Установлено наличие трех различающихся по цитогенетическим характеристикам полиморфных групп проростков - мутабильной (с высоким уровнем патологических митозов), слабомутабильной (с низким уровнем цитогенетических нарушений) и промежуточной. Показаны различия выделенных групп по показателям митотической активности, частоты и спектра патологических митозов. Обсуждаются механизмы поддержания цитогенетического гомеостаза в мутабильной и слабомутабильной группах за счет изменения ядрышковых характеристик в неделящихся клетках и появления остаточных ядрышек на различных стадиях митоза. Установлены размеры выделенных групп проростков: 7,5 % от общего числа проанализированных проростков относятся к мутабильной группе, 22,5 % - к слабомутабильной. Промежуточная группа включает 70 % от всех изученных проростков и характеризуется переходными значениями цитогенетических показателей между слабомутабильной и мутабильной группами проростков. Качественные и количественные характеристики выделенных групп свидетельствуют о высокой степени адаптации материн -ских деревьев интродуцента - ореха грецкого к условиям произрастания в Воронежской области.


УДК 575.174.015.3: 631.529:634.511
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА ДЕРЕВЬЕВ ОРЕХА ГРЕЦКОГО (JUGLANS REGIA L.) ПРИ ИНТРОДУКЦИИ В ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
С.С. Карпова,  к.б.н., преподаватель, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный институт физической культуры» (ВГИФК),  [email protected],  Воронеж, Россия
Ф.Р.Х. Аль-Хачами, аспирант, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет» (ВГУ),
[email protected], Воронеж, Россия
В.Н. Калаев, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет» (ВГУ),
[email protected], Воронеж, Россия
И.В. Игнатова, преподаватель, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет» (ВГУ),
[email protected], Воронеж, Россия
В.А. Славский, к. с/х.н., доцент, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова» (ВГЛТУ), [email protected], Воронеж, Россия
АННОТАЦИЯ:
Проведено изучение цитогенетических характеристик (митотической активности, времени прохождения клетками стадий митоза, уровня и спектра патологических митозов, частоты встречаемости клеток на стадии мета-, ана-, телофазы митоза с остаточным ядрышком, площади поверхности одиночных ядрышек и частоты встречаемости клеток с различными типами ядрышек) семенного потомства деревьев интродуцента – ореха грецкого (Juglans regia L.), длительное время произрастающих на территории Воронежской области. Выявлены высокие (более 25%) и средние (11-25%) значения коэффициентов вариации для большинства изученных цитогенетических показателей, что свидетельствует о высокой гетерогенности семенного потомства. Установлено наличие трех различающихся по цитогенетическим характеристикам полиморфных групп проростков – мутабильной (с высоким уровнем патологических митозов), слабомутабильной (с низким уровнем цитогенетических нарушений) и промежуточной. Показаны различия выделенных групп по показателям митотической активности, частоты и спектра патологических митозов. Обсуждаются механизмы поддержания цитогенетического гомеостаза в мутабильной и слабомутабильной группах за счет изменения ядрышковых характеристик в неделящихся клетках и появления остаточных ядрышек на различных стадиях митоза. Установлены размеры выделенных групп проростков: 7,5 % от общего числа проанализированных проростков относятся к мутабильной группе, 22,5 % – к слабомутабильной. Промежуточная группа включает 70 % от всех изученных проростков и характеризуется переходными значениями цитогенетических показателей между слабомутабильной и мутабильной группами проростков. Качественные и количественные характеристики выделенных групп свидетельствуют о высокой степени адаптации материнских деревьев интродуцента – ореха грецкого к условиям произрастания в Воронежской области.

The study of cytogenetic characteristics in walnut (Juglans regia L.) seed plantlets of introduced trees, which have been growing for a long time on the territory of the Voronezh region, was made. High (more than 25%) and average (11-25%) values of coefficients of variation for the majority of studied cytogenetic indicators were revealed, which indicates a high heterogeneity of seed progeny. There were three polymorphic groups of seedlings according to cytogenetic characteristics: mutable (with a high level of pathological mitosis), low-mutable (with a low level of cytogenetic disorders) and intermediate. The differences between these groups were shown in terms of mitotic activity, frequency and spectrum of pathological mitoses. The mechanisms of maintaining cytogenetic homeostasis in mutable and low-mutable groups due to changes in nucleolar characteristics in non-dividing cells and the appearance of persistent nucleoli at various stages of the mitosis were discussed. The sizes of the selected groups of seedlings were determined: 7.5 % of the total number of analyzed seedlings belong to the mutable group, 22.5 % – to the low- mutable group. The intermediate group includes 70 % of all studied seedlings and is characterized by transitional values of cytogenetic parameters between the low-mutable and mutable groups of seedlings. The qualitative and quantitative characteristics of the observed groups indicate a high degree of adaptation of the introduced walnut mother trees to the growing conditions in the Voronezh region.

Ключевые слова: цитогенетические характеристики, орех грецкий, полиморфизм, митотическая активность, патологические митозы
Keywords: cytogenetic characteristics, walnut, polymorphism, mitotic activity, pathological mitoses

Библиографический список
1. Таран С.С., Колганова И.С. Методологические аспекты оценки результатов интродукции древесных растений для целей озеленения  // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 11-9. – С. 1892-1896.
2. Солтани Г.А. Теоретические подходы к пониманию устойчивости древесных растений при интродукции // Проблемы и перспективы развития современной ландшафтной архитектуры, материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – 2017. – С. 29-31.
3. Дорошенко Т.Н., Захарчук Н.В., Рязанова Л.Г. Адаптивный потенциал плодовых растений юга России: Монография. – Краснодар, 2010. – 131 с.
4. Тушканова О.В., Шехмирзова М.Д., Василенко А.С. Особенности плодоношения интродуцентов рода Juglans L. в условиях Адыгеи // Вестник Майкопского государственного технологического университета. – 2010. – №  4. – С. 39–44.
5. Волкова П.Ю., Гераськин С.А. Полиморфизм антиоксидантных ферментов в хронически облучаемых популяциях сосны обыкновенной // Экологическая генетика. – 2013. – Т. 11, № 3. – С. 48–62.
6. Буторина А.К. Способ предварительной генетической оценки отобранных плюсовых деревьев для создания клоновых и семенных плантаций. Лесохозяйственная информация, рекомендуемая для внедрения. - М.: ВНИИЦ Лесресурс.  - 1989. – Вып. 8. – С. 8 – 12.
7. Zoldos V., Besendorfer V., Jelenic S., Lorkovic Z. J., Littvay T., Papes D. Cytogenetic damages as an indicator of pedunculate oak forest decline [Цитогенетические повреждения как показатель снижения плодоношенности дубравы] // Cytogenetic studies of forest trees and shrub species . – Zagreb, 1997. – С. 275–284.
8. Буторина А.К., Калаев В.Н., Вострикова Т.В., Мягкова O.E. Цитогенетическая характеристика семенного потомства некоторых видов древесных растений в условиях антропогенного загрязнения г. Воронежа // Цитология. – 2000. – 42, №2 . – С. 196 – 201.
9. 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. –Т. 55, № 3. – С. 93 – 101.
10. 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 and Bioavailability . – 2010. – Т. 4, №1. – С. 77 – 83.
11. Калаев В.Н., Попова А.А. Цитогенетические характеристики и морфологические показатели семенного потомства деревьев дуба черешчатого (Quercus robur L.), произрастающих на территориях с разным уровнем антропогенного загрязнения // Вестник Воронежского государственного университета. Серия Химия. Биология. Фармация. – 2014. – №4. – С. 63 – 72.
12. Калаев В.Н. Цитогенетические реакции лиственных древесных растений на стрессовые условия и перспективы их использования для оценки генотоксичности окружающей среды. – Воронеж, дисс. докт. биол. наук. -  2009. – 414 с.
13. Бурменко Ю.В., Баранова Т.В., Калаев В.Н., Сорокопудов В.Н. Цитогенетический полиморфизм семенного потомства интродуцентов на примере Rhododendron ledebourii Pojark. // Turczaninowia. – 2018.– V. 21 (1). – С. 164–173. doi: 10.14258/turczaninowia.21.1.16
14. Славский В.А., Тимащук Д.А, Мироненко А.В. Районирование ореха грецкого в Воронежской области по зонам устойчивости к неблагоприятным факторам // Лесотехнический журнал. – 2017. – Т. 7, № 3. – С. 143–150.
15. Алов И.А. Цитофизиология и патология митоза. – М.: Медицина, 1972. – 264 с.
16. Челидзе В.П., Зацепина О.В. Морфофункциональная классификация ядрышек // Успехи современной биологии . – 1988. – Т. 105, вып. 2. – С. 252–267.
17. Калаева Е.А., Артюхов В.Г., Калаев В.Н. Теоретические основы и практическое применение математической статистики в биологических исследованиях и образовании: учебник. – Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2016. – 282 с.
18. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.
19. Butorina A.K., Kosichenko N.E., Isakov Y.N., Pozhidaeva I.M. The effects of irradiation from the Chernobyl nuclear power plant accident on the cytogenetic behavior and anatomy of trees // Cytogenetic studies of forest trees and shrub species. – Zagreb, 1997. – С. 211–226.
20. Косулина Л.Г. Физиология устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды. – Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета. - 1993. – 240 с.
21. Симаков Е.А. О пострадиационном восстановлении цитогенетических повреждений в проростках семян разных форм картофеля // Радиобиология. – 1983. – Т. 23, вып. 5. – С. 703 – 706.

CYTOGENETIC POLYMORPHISM OF WALNUT TREES (JUGLANS REGIA L.)  SEED PROGENY  DURING INTRODUCTION IN THE VORONEZH REGION

S.S. Karpova, PhD (Biology), lecturer, Voronezh State Institute of Physical Training (VSIPT), [email protected], Voronezh, Russia
F.R.H. Al-Hachami, postgraduate student, Voronezh State University (VSU), [email protected], Voronezh, Russia
V.N. Kalaev, PhD (Biology), Dr. Habil, professor, Voronezh State University (VSU), [email protected], Voronezh, Russia
I.V. Ignatova, lecturer, Voronezh State University (VSU), [email protected], Voronezh, Russia
V.A. Slavskiy, PhD (Agriculture), associate professor, Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G. F. Morozov (VSUFT), [email protected], Voronezh, Russia

References
1. Taran S.S., Kolganova I.S. Metodologicheskie  aspekty  otsenki  rezul'tatov  introduktsii  drevesnyh  rastenij  dlya  tselej  ozeleneniya  [Methodological  aspects  of  evaluating  the  results  of  introduction  of  woody  plants  for  landscaping  purposes] //  Fundamental'nye  issledovaniya  [Fundamental  research].  - 2013. - 11 (9). -  P. 1892–1896  (in  Russian).
2. Soltani G.A.  Teoreticheskie  podhody  k  ponimaniyu  ustojchivosti  drevesnyh  rastenij  pri  introduktsii  [Theoretical  approaches  to  understanding  the  stability  of  woody  plants  during  introduction] //  Problemy  i  perspektivy  razvitiya  sovremennoj  landshaftnoj  arhitektury, materialy  Vserossijskoj  nauchno-prakticheskoj  konferencii  s  mezhdunarodnym  uchastiem  [Problems  and  prospects  of  development  of  modern  landscape  architecture.  Materials  of  the  All-Russian  Scientific  and  Practical  Conference  with  International  Participation].  – 2017. -  P. 29 - 31  (in  Russian).
3. Doroshenko T.N., Zaharchuk N.V., Ryazanova L.G. Adaptivnyj  potencial  plodovyh  rastenij  yuga  Rossii, monogr.  [Adaptive  potential  of  fruit  plants  in  the  South  of  Russia, monograph]. -  Krasnodar. -  2010. -  131 p.  (in  Russian).
4. Tushkanova  O.V.,  Shekhmirzova  M.D.,  Vasilenko  A.S.  Osobennosti  plodonosheniya  introducentov  roda  Juglans  L.  v  usloviyah  Adygei  [Features  of  fruiting  of  introduced  species  of  Juglans  L.  in  Adygea] // Vestnik  Majkopskogo  gosudarstvennogo  tekhnologicheskogo  universiteta  [Bulletin  of  the  Maikop  State  Technological  University].  - 2010.  - V.  4.  - P.  39 – 44  (in  Russian).
5. Volkova  P.Yu.,  Geras'kin  S.A.  Polimorfizm  antioksidantnyh    fermentov  v  hronicheski  obluchaemyh  populyaciyah  sosny  obyknovennoj  [Polymorphism  of  antioxidant  enzymes  in  chronically  irradiated  populations  of  common  pine] // Ekologicheskaya  genetika  [Ecological  genetics].  -  2013. -  V. 11 (3). -  P. 48 – 62 (in  Russian).
6. Butorina A.K. Sposob  predvaritel'noj  geneticheskoj  otsenki  otobrannyh  plyusovyh  derev'ev  dlya  sozdaniya  klonovyh  i  semennyh  plantatsij. Lesohozyajstvennaya  informatsiya,  rekomenduemaya  dlya  vnedreniya  [Method  for  preliminary  genetic  evaluation  of  selected  plus  trees  for  creating  clone  and  seed  plantations. Forestry  information  recommended  for  implementation].  - Moscow:  VNIIC  Lesresurs -  1989. - V. 8. - P. 8 – 12 (in Russian).
7. Zoldos V.,  Besendorfer V.,  Jelenic S., Lorkovic Z. J., Littvay T.,  Papes D.  Cytogenetic  damages  as  an  indicator  of  pedunculate  oak  forest  decline  //  Cytogenetic  studies  of  forest  trees  and  shrub  species. – Zagreb. -  1997. – P. 275 – 284.
8. Butorina A.K., Kalaev V.N., Vostrikova T.V., Myagkova O.E.  Citogeneticheskaya  harakteristika  semennogo  potomstva  nekotoryh  vidov  drevesnyh  rastenij  v  usloviyah  antropogennogo  zagryazneniya  goroda  Voronezha  [Cytogenetic  characteristics  of  seed  progeny  of  some  species  of  woody  plants  under  conditions  of  anthropogenic  pollution  in  Voronezh] // Tsitologiya  [Cytology].  - 2000. -  V.  42  (2). -  P.  196 – 201  (in  Russian).
9. 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. – T. 55, № 3. – P. 93–101.
10. 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  and  Bioavailability. – 2010. – T. 4, № S1. – P. 77–83.
11. Kalaev V.N., Popova A.A. Tsitogeneticheskie  harakteristiki  i  morfologicheskie  pokazateli  semennogo  potomstva  derev'ev  duba  chereshchatogo  (Quercus  robur  L.),  proizrastayushchih  na  territoriyah  s  raznym  urovnem  antropogennogo  zagryazneniya  [Cytogenetic  characteristics  and  morphological  indicators  of  seed  progeny  of  oak  trees  (Quercus  robur  L.)  growing  on  territories  with  different  levels  of  anthropogenic  pollution] // Vestnik  Voronezhskogo  gosudarstvennogo  universiteta.  Seriya  Himiya.  Biologiya.  Farmaciya  [Proceedings  of  Voronezh  State  University.  Series:  Chemistry.  Biology.  Pharmacy]. -  2014.  - V.4. -  P. 63 – 72  (in Russian).
12. Kalaev V.N. Tsitogeneticheskie  reaktsii  listvennyh  drevesnyh  rastenij  na  stressovye  usloviya  i  perspektivy  ih  ispol'zovaniya  dlya  otsenki  genotoksichnosti  okruzhayushchej  sredy. [Cytogenetic  reactions  of  deciduous  woody  plants  to  stressful  conditions  and  prospects  of  their  use  for  assessing  the  genotoxicity  of  the  environment].  -  Voronezh: diss.  dokt.  biol.  nauk [Voronezh: diss. doctor.  biol.  sciences].  -  2009.  - 414 p.  (in Russian).
13. Burmenko Yu.V., Baranova T.V., Kalaev V.N., Sorokopudov V.N. Citogeneticheskij  polimorfizm  semennogo  potomstva  introdutsentov  na  primere  [Cytogenetic  polymorphism  of  seed  progeny  of  introduced  plants  on  the  example  of  Rhododendron  ledebourii  Pojark] // Rhododendron  ledebourii  Pojark.  Turczaninowia.  - 2018. -  V. 21 (1). -  P. 164 – 173. doi:  10.14258/turczaninowia.21.1.16 (in Russian).
14. Slavskij V.A., Timashchuk D.A, Mironenko A.V. Rajonirovanie  orekha  gretskogo  v  Voronezhskoj  oblasti  po  zonam  ustojchivosti  k  neblagopriyatnym  faktoram  [Zoning  of  Juglans  Regia  in  the  Voronezh  Region  in  the  Zones  of  Resistance  to  Adverse  Factors]. // Lesotekhnicheskij  zhurnal  [Forestry  Engineering  journal].  - 2017. -  V. 7 (3). -  P. 143 – 150  (in  Russian).
15. Alov I.A.  Tsitofiziologiya  i  patologiya  mitoza  [Cytophysiology  and  pathology  of  mitosis].  - Moscow: Medicina. -  1972.  - 264 p.
16. Chelidze V.P., Zatsepina O.V. Morfofunktsional'naya  klassifikatsiya  yadryshek  [Morphofunctional  classification  of  nucleoli] // Uspekhi  sovremennoj  biologii  [Advances  in  modern  biology].  - 1988.  - V. 105 (2). -  P. 252 – 267. (in Russian).
17. Kalaeva E.A., Artyuhov V.G., Kalaev V.N. Teoreticheskie osnovy i  prakticheskoe primenenie matematicheskoj statistiki v biologicheskih  issledovaniyah i obrazovanii:  uchebnik  [Theoretical  foundations  and  practical  application  of  mathematical  statistics  in  biological  research  and  education:  textbook]. -  Voronezh: Izdatel'skij  dom  VGU. - 2016. - 282 p. (in Russian).
18. Lakin G.F.  Biometrics  [Biometriya]. – Moscow: High  School. - 1990. – 352  p. (in Russian).
19. Butorina A.K., Kosichenko N.E., Isakov Y.N., Pozhidaeva I.M.  The  effects  of  irradiation  from  the  Chernobyl  nuclear  power  plant  accident  on  the  cytogenetic  behavior  and  anatomy  of  trees //  Cytogenetic  studies  of  forest  trees  and  shrub  species.  Zagreb. - 1997. -  P. 211 – 226.
20. Kosulina L.G. Fiziologiy  ustojchivosti  rastenij  k  neblagopriyatnym  faktoram  sredy  [Physiology  of  plant  resistance  to  adverse  environmental  factors]. -  Rostov-na-Donu:  Izdatel'stvo  Rostovskogo  universiteta. - 1993. -  240  p.  (in  Russian).
21. Simakov E.A. O  postradiatsionnom  vosstanovlenii  tsitogeneticheskih  povrezhdenij  v  prorostkah  semyan  raznyh  form  kartofelya  [About  radiation  recovery  of  cytogenetic  damages  in  seed  sprouts  of  different  potato  forms] // Radiobiologiya [Radiobiology].  - 1983.  - V. 23 (5). -  P. 703 – 706 (in Russian).


Прикреплённые файлы:




<< Содержание номера
<< Архив

Дата последнего обновления: 12:29:36/20.11.21
   
     
       
 
ИАА "Информ-Экология"


   
     
 
       
 
Министерство природных ресурсов Российской Федерации


   
     
 
       
 
Счётчик


   
     
 
© Designed&Powered by 77mo.ru. 2007. All rights Reserved.