Клеточные и тканевые механизмы восстановительных процессов у Hordeum distichum L. при воздействии облучения

Abstract

Острое и ультрафиолетовое облучение проростков ячменя индуцировало увеличение числа хромосомных аберраций в вегетативной и генеративной меристемах, а также нарушений в микроспоро и микрогаметогенезе. Обнаружено усиление цитомиксиса, увеличение числа патологий в мейозе и тетрадах, возрастание полиморфизма и нарушений в развитии пыльцевых зерен. Повреждения, индуцируемые разными типами облучения, в основном различаются в количественном аспекте. Динамика формирования хромосомных аберраций в корневой меристеме обнаруживала обратную зависимость от дозы облучения. В диапазоне малых доз ультрафиолета индуцированные повреждения сохранялись в течение всего онтогенеза растений. С увеличением дозы облучения активизировались цитолитические процессы в предмейотической интерфазе, мейозе и при формировании тетрад, а также при завершении гаметогенеза. При максимальной экспозиции ультрафиолета и умеренных дозах гамма-облучения фертильность пыльцевых зерен восстанавливалась. Дегенерация микроспороцитов, микроспор и элементов пыльцевого зерна осуществлялась преимущественно по типу апоптоза. Наблюдаемый тип клеточной гибели, по-видимому, является автономным, индуцируемым самой клеточной популяцией. Полученные данные подтверждают идею о положительной роли клеточного отбора в механизмах восстановления и адаптации растений к мутагенным факторам.

Гостре та ультрафіолетове опромінення проростків ячменя індукувало зростання кількості хромосомних аберацій у вегетативній і генеративній меристемах та патології в мікроспоро- і мікрогаметогенезі. Динаміка утворення хромосомних аберацій в кореневій меристемі виявляла зворотну залежність від дози опромінення. В діапазоні малих доз ультрафіолету індуковані пошкодження зберігались впродовж всього онтогенезу рослин. При збільшенні дози опромінення активізувалися цитолітичні процеси в предмейотичній інтерфазі та ранньому мейозі, що призводило до зменшення кількості патологій у гаметогенезі. При максимальній експозиції ультрафіолету та помірних дозах гаммаопромінення фертильність пилкових зерен відновлюва лась. Отримані дані підтверджують ідею про позитивну роль клітинного добору в механізмах відновлення та адаптації рослин до мутагенних чинників. Клітинна конкуренція за умов опромінення обмежує мутагенез, регулює стан і чисельність клітинних популяцій та сприяє відновленню фертильності рослин.

The ionizing and UV B irradiation of barley seedlings results in an increase of a number of chromosome aberrations in vegetative and generative meristems as well as pathology in the microsporo- and microgametogenesis. Dynamics of chromosome aberration formatting in root meristem has the invert correlation to the dose of irradiation. Induced damages in the range of not significant doses of irradiation were discovered during the whole ontogenesis of the plants. The increase of irradiation dose has activated the cytolysis processes during pre meiotic interphase and early meiosis that caused the decrease of pollen grain pathology count. Fertility of pollen grains restored under the maximum exposition of ultraviolet and moderate doses of gamma irradiation. This may be result of cell competition. Cell competition under irradiation limits mutagenesis, regulates the condition and quantity of cell population, causes reparation of fertility and maintains homeostasis.