Цитогенетика сосны обыкновенной и березы повислой в районе Нововоронежской АЭС в связи с вопросами оценки загрязнения окружающей среды

• Автор: Сенькевич, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 284 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Угроза генетической безопасности человечества в результате загрязнения биосферы радионуклидами

1.2. Синергические эффекты радиации и других загрязнителей

1.3. Влияние радиации на генетический аппарат клетки

1.3.1. Разнообразие ответных реакций организма на радиационное воздействие

1.4. Экологическая оценка загрязнения окружающей среды методами биоиндикации

1.4.1. Преимущества использования древесных растений для биотестирования

1.4.2. Типы мониторинга

1.4.2.1. Цитогенетический мониторинг

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Характеристика Нововоронежской АЭС
2.2. Характеристика выбранных тестобъектов для цитогенетического мониторинга территории Нововоронежской АЭС
2.2.1. Сосна обыкновенная i vi . как тестобъект для
цитогенетического мониторинга среды
2.2.1.1. Систематика сосны обыкновенной
2.2.1.2. Ареал
2.2.1.3. Биология
2.2.1.4. Цитогенетика
2.2.1.5. Характеристика выбранных для исследований насаждений сосны обыкновенной
2.2.2. Береза повислая как тестобъект для мониторинга среды
2.2.2.1. Систематика
2.2.2.2. Ареал
2.2.2.3. Биология
2.2.2.4. Цитогенетика
2.2.2.5. Характеристика выбранных для исследований насаждений березы повислой
2.3. Характеристика районов проведения исследований
2.4. Проращивание семян. Фиксация
2.5. Методика приготовления препаратов
2.6. Анализ микропрепаратов
2.6.1. Критерии цитогенетического мониторинга
2.6.1.1. Использование митотической активности для целей биоиндикации
2.6.1.2. Патологические митозы как критерий оценки генетической системы организма
2.6.1.2.1. Классификация патологических митозов
2.6.1.2.2. Анафазнотелофазный метод учета хромосомных аберраций в биотестировании
2.6.1.2.3. Микроядерный тест
2.6.1.3. Использование ядрышковых характеристик в качестве цитогенетического критерия при биотестировании
2.7. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Цитогенетические характеристики семенного потомства сосны обыкновенной с опытных площадей в районе 1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в годах
3.1.1. Ядрышковые характеристики сосны обыкновенной из 1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в годах
3.1.2. Уровень и спектр патологических митозов в клетках проростков сосны обыкновенной из 1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в годах
3.1.3. Митотическая активность в клетках проростков сосны обыкновенной из 1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в годах
3.1.4. Полиморфизм цитогенетических показателей семенного потомства сосны обыкновенной на экологически чистой территории и в 1км зоне Нововоронежской АЭС в и гг.
3.1.5. Корреляция цитогенетических характеристик тестобъектов
3.1.5.1. Корреляция цитогенетических характеристик сосны обыкновенной из 1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в годах
3.1.6. Возможные цитогенетические механизмы адаптации сосны обыкновенной к стрессовым условиям в 1км зоне Пововоронежской АЭС в гг.
3.2. Цитогенетические характеристики семенного потомства березы повислой с опытных площадей в районе 1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в и годах
3.2.1. Ядрышковые характеристики березы повислой из 1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в и годах
3.2.2. Уровень и спектр патологических митозов в клетках проростков березы повислой из 1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в и годах
3.2.3. Митотическая активность в клетках проростков березы повислой из 1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в и годах
3.2.4. Корреляция цитогенетических характеристик тестобъектов
3.2,4.1. Корреляция цитогенетических характеристик березы повислой из
1км зоны Нововоронежской АЭС и в контроле в и годах
3.2.5. Возможные цитогенетические механизмы адаптации в клетках проростков березы повислой из 1км зоны Нововоронежской АЭС в и годах
3.3. Сходство и различия в реакциях тестобъектов на стрессовое воздействие окружающей среды в 1км зоне Нововоронежской АЭС в и годах
3.3.1. Сходство и различия цитогенетических показателей тестобъектов в 1км зоне Нововоронежской АЭС и в контроле в и годах
3.3.2. Сходство и различия в корреляции цитогенетических характеристик тестобъектов из 1км зоны Нововоронежской АЭС в и годах
3.4. Перспективы использования цитогенетических характеристик древесных растений для мониторинга среды в районе АЭС
3.4.1. Чувствительность цитогенетических показателей семенного потомства древесных растений по данным исследования
3.4.2. Схема загрязненности 1км зоны Нововоронежской АЭС по данным цитогенетических показателей семенного потомства двух видов древесных растений
3.4.3. Прогноз степени генетического риска для людей, длительное время находящихся в районе Нововоронежской АЭС, по цитогенетическим показателям семенного потомства древесных растений
3.4.4. Заключение. Использование цитогенетических характеристик древесных растений для мониторинга среды в районе АЭС
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАШ1ЫХ ИСТОЧНИКОВ стр
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 список публикаций 3 стр
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 схема опытной территории 4 стр
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 графики к главе 3. стр
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 микрофотографии 7 стр
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 таблицы 9 стр т
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 таблицы к полим. стр
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 граф. коррел. 6 стр
ПРИЛОЖЕНИЕ 8 кластеры 7 стр
ПРИЛОЖЕНИЕ 9 схема территории стр
Введение
Актуальность


Он позволяет выявлять отклонения от нормы вне зависимости от конкретных причин, его вызывающих, что невозможно при использовании специальных тестов, улавливающих последствия лишь какихто определенных воздействий. При огромном разнообразии мутагенов среды биоиндикация позволяет оценить общее, суммарное их влияние на наследственность организмов Дубинин, Кальченко, . Использование организмовбиоиндикаторов позволяет улавливать изменения мутагенности среды, имеющих как глобальный характер, так и по отдельным районам, по профессиональным и другим вредностям Гродзинский и др. Принципиальная общность процессов гомеостаза развития у живых существ позволяет использовать для анализа самые разные виды животных, растений и микроорганизмов Кулагин, Федоров, Засухина, Шеридан, Шрамм, Методы первичного выявления. Биоиндикация загрязнения наземных. Биоиндикация и биомониторинг, Биоиндикация в городах. Федорова, Черкасова, Фуксман и др. Чубирко и др. Негробов и др. Булгаков и др. Возможно использование не только целых организмов, но и культур клеток и тканей, в том числе и человека Дерягин, Иорданский, Кузнецова, . Система биотестирования биоиндикации включает ряд основных подходов, нацеленных на разностороннюю характеристику гомеостаза развития. Израэль и др. Захаров, Кларк, Захаренко, Захаров и др. Таким образом, биоиндикация позволяет уловить присутствие стрессирующего воздействия раньше, чем многие обычно используемые методы, без его конкретной идентификации с использованием различных характеристик гомеостаза как целых организмов, так и их частей. В настоящее время число биологических тестсистем превышает 0. Они представлены видами про и эукариот. Недостатком использования микробиологических систем является невозможность экстраполяции результатов анализа на человека в связи с отсутствием хметаболической активности такого же характера Дубинин, . Для эукариот возможен учет частоты возникновения генных и хромосомных мутаций. Наиболее практичными тестсистемами являются дрозофила, культура клеток лейкоцитов и фибробластов человека, культура клеток китайского хомячка, клетки меристемы корней у семян растений Дмитриева, Гуськов и др. Так как растительные объекты прикреплены к субстрату и не могут избежать воздействия загрязняющих веществ, то в первую очередь воздействию радиации в окружающей среде подвергаются именно они. В связи с этим состояние лесонасаждений вблизи АЭС может служить показателем степени благополучия экологической обстановки. Среди лиственных древесных тестобъектов береза повислая выявлена как один из чувствительных видов для биоиндикации Косиченко, Буторина, Вострикова, б. Максимально сильно на загрязнение среды реагируют хвойные растения. Использование хвойных деревьев дает возможность проводить биоиндикацию как на огромных территориях, так и на небольших Гродзинский и др. Растения являются удобным материалом для мониторинга, так как они прикреплены к субстрату и не могут избежать воздействия загрязняющих веществ. Они также являются одним из звеньев трофических цепей и от их продуктивности зависит круговорот материи в биосфере. В наземных экосистемах почти во всех лесорастительных зонах биомасса продуцентов составляет и более и поэтому определяет многие важнейшие параметры экосистем. В связи с этим качество среды следует оценивать в первую очередь по реакциям на загрязнители организмовпродуцентов Гарина, Дмитриева, Парфенов, Николаевский, Сальникова, . Преимущества древесных растений перед другими тестобъектами заключается еще и в том, что они являются многолетними. Это позволяет отслеживать отдаленные последствия воздействия мутагенов, определять характер изменения при длительном их воздействии, так как их широко используют в озеленительных зонах вокруг промышленных объектов, вдоль шоссейных дорог, т. Ситникова, Буторина, . К тому же древесные растения с их ассимиляционным аппаратом приспособлены к значительно более низким концентрациям в атмосфере углекислого газа, в отличие от человека и животных и поэтому более чувствительны к концентрациям вредных веществ в воздухе.