Бачурина О.В., Богуславская Л.В., Шупранова Л.В.

НИИ биологии Днепропетровского национального университета

ПРОЛИФЕРАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК КОРНЕВОЙ МЕРИСТЕМЫ ПРИ ДЕЙСТВИИ ГЕРБИЦИДА И ГИПЕРТЕРМИИ

Познание механизмов реакции растений на изменение окружающей среды, в частности, при гипертермии и вследствие химизации сельского хозяйства, приобретает все большее значение. Следует отметить, что в окружающей среде имеет место комбинированное влияние факторов как антропогенного происхождения, так и природного на растительные объекты. И, если эффекты негативного влияния отдельных ингредиентов исследованы достаточно полно [1, 2], то сведения об одновременном действии двух и более стресс-факторов на цитогенетические показатели культурных растений в процессе индивидуального развития ограничены. В связи с этим целью нашей работы было выяснение особенностей влияния гипертермии на фоне гербицидной обработки на пролиферативную активность меристемы корня проростков кукурузы.

Объектом исследования служили проростки гибрида кукурузы Кадр 267 МВ, выращенные на среде с грунтовым довсходовым гербицидом фронтьер (действующее вещество – диметенамид) при повышенной температуре (390С). Отбор образцов проводили через 24 и 48 часов обработки двухдневных проростков.  Для определения  митотической активности корни фиксировали в смеси Лилли в течение 18 часов при +40С. Фиксированный материал промывали в 96% этиловом спирте и хранили в 70% этиловом спирте до окрашивания. Окрашивание материала проводили ацетоорсеином и готовили временные давленые препараты корневых кончиков. Все процедуры и подсчет митотических клеток проводили по методике Паушевой [3].

О реакции растений на раздельное и совместное действии гербицида и гипертермии судили по изменениям митотическго индекса (МИ) в меристематических клетках корня (таб.1). Также исследуемые факторы вызывали появление митотических нарушений, приводящих к уменьшению всех фаз митоза (кроме интерфазы) (таб.2).

Таблица 1. Митотический индекс меристематических тканей проростков корней проростков кукурузы при действии гербицида и гипертермии

Срок прорастания

Вариант обработки

контроль

ДМА

t0С

ДМА + t0С

24 ч

987,2

918,4

832,8

834,1

48 ч

992,9

960,3

816,3

806,7

 

После действия факторов на корни проростков кукурузы, начиная с 24 до 48 часов, отмечалось незначительное снижение МИ для ДМА. При действии гипертермии и комбинированном влиянии ДМА и гипертермии значение МИ снижается в сравнении с контролем на 16%.

Через 48 часов при отдельном влиянии повышенной температуры и совместном действии стрессовых факторов снижение митотического индекса на 18% и 19% соответственно и в сравнении с контролем.

Хромосомные аберрации свидетельствуют о высоком негативном влиянии действующих факторов и приводят к гибели клеток (таб.2).

Таблица 2. Индекс аберраций хромосом в меристематических клетках корней проростков кукурузы при действии гербицида и гипертермии

Вариант обработки

Срок прорастания

24 часа

48 часов

Контроль

-

-

ДМА

2,5 ± 0,5

4,5 ± 0,1

t0С

1,2 ± 0,1

0,8 ± 0,3

ДМА + t0С

6,9 ± 0,4

4 ± 0,3

 

Анализируя данные индекса аберраций наблюдался достаточно высокий их уровень через 24 часа прорастания в стрессовых условиях при комбинированном действии исследуемых факторов, который незначительно уменьшался через 48 часов. Отдельное действие гипертермии вызывало небольшое количество хромосомных повреждений, уровень которых также снижался на протяжении от 24 до 48 часов. Диметенамид наоборот повышал уровень аберраций от 2,5% через 24 часа до 4,5% через 48 часов.

 

 

1.     Григорюк І.П., Жук О.І. Ріст пшениці і кукурудзи в умовах посухи та його регуляція. К.: Науковий світ – 2002. – 118с.

2.     Шматько И.Г., Григорюк И.А., Шведова О.Е. Устойчивость растений к водному и высоко­температурному стрессам. - Киев: Наук, думка, 1989. - 224 с.

     3. Воздействие гербицидов на растения на организменном уровне: Межвуз. сб. науч. тр.- М.: ГПИ 1985.-143с.

4.     Гродзинский Д.М. Надежность биологических систем  и зволюция // Надежность клеток и тканей. - К.: Наук. думка, 1980. - С. 6-15.

5.  Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. - М.:                                                                 Агропромиздат,  1988. - 271с.