Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії
Вивчено генетичні наслідки хронічного опромінення рослин озимої пшениці в ближній зоні ЧАЕС через 25 років після аварії.
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
2015
|
| Назва видання: | Физиология растений и генетика |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159550 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії / В.В. Моргун, Р.А. Якимчук // Физиология растений и генетика. — 2015. — Т. 47, № 6. — С. 463-473. — Бібліогр.: 28 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-159550 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1595502025-02-09T23:47:27Z Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії Мутагенная активность радионуклидных загрязнений ближней зоны Чернобыльской АЭС в отдаленные сроки после аварии Mutagenic activity of radionuclide contamination of a near zone of Chornobyl nuclear power plant (ChNPP) in long terms after the accident Моргун, В.В. Якимчук, Р.А. Вивчено генетичні наслідки хронічного опромінення рослин озимої пшениці в ближній зоні ЧАЕС через 25 років після аварії. Изучены генетические последствия хронического облучения растений озимой пшеницы в ближней зоне ЧАЭС через 25 лет после аварии. Genetic consequences of chronic irradiation of winter wheat in a near zone of ChNPP in 25 years after the accident were studied. 2015 Article Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії / В.В. Моргун, Р.А. Якимчук // Физиология растений и генетика. — 2015. — Т. 47, № 6. — С. 463-473. — Бібліогр.: 28 назв. — укр. 2308-7099 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159550 633.11:575.224.4 uk Физиология растений и генетика application/pdf Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Вивчено генетичні наслідки хронічного опромінення рослин озимої пшениці в ближній зоні ЧАЕС через 25 років після аварії. |
| format |
Article |
| author |
Моргун, В.В. Якимчук, Р.А. |
| spellingShingle |
Моргун, В.В. Якимчук, Р.А. Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії Физиология растений и генетика |
| author_facet |
Моргун, В.В. Якимчук, Р.А. |
| author_sort |
Моргун, В.В. |
| title |
Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії |
| title_short |
Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії |
| title_full |
Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії |
| title_fullStr |
Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії |
| title_full_unstemmed |
Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії |
| title_sort |
мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони чорнобильської аес у віддалені строки після аварії |
| publisher |
Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159550 |
| citation_txt |
Мутагенна активність радіонуклідних забруднень ближньої зони Чорнобильської АЕС у віддалені строки після аварії / В.В. Моргун, Р.А. Якимчук // Физиология растений и генетика. — 2015. — Т. 47, № 6. — С. 463-473. — Бібліогр.: 28 назв. — укр. |
| series |
Физиология растений и генетика |
| work_keys_str_mv |
AT morgunvv mutagennaaktivnístʹradíonuklídnihzabrudnenʹbližnʹoízoničornobilʹsʹkoíaesuvíddalenístrokipíslâavaríí AT âkimčukra mutagennaaktivnístʹradíonuklídnihzabrudnenʹbližnʹoízoničornobilʹsʹkoíaesuvíddalenístrokipíslâavaríí AT morgunvv mutagennaâaktivnostʹradionuklidnyhzagrâzneniibližneizonyčernobylʹskoiaésvotdalennyesrokiposleavarii AT âkimčukra mutagennaâaktivnostʹradionuklidnyhzagrâzneniibližneizonyčernobylʹskoiaésvotdalennyesrokiposleavarii AT morgunvv mutagenicactivityofradionuclidecontaminationofanearzoneofchornobylnuclearpowerplantchnppinlongtermsaftertheaccident AT âkimčukra mutagenicactivityofradionuclidecontaminationofanearzoneofchornobylnuclearpowerplantchnppinlongtermsaftertheaccident |
| first_indexed |
2025-12-01T20:44:52Z |
| last_indexed |
2025-12-01T20:44:52Z |
| _version_ |
1850340165685346304 |
| fulltext |
УДК 633.11:575.224.4
МУТАГЕННА АКТИВНІСТЬ РАДІОНУКЛІДНИХ ЗАБРУДНЕНЬ
БЛИЖНЬОЇ ЗОНИ ЧОРНОБИЛЬСЬКОЇ АЕС У ВІДДАЛЕНІ
СТРОКИ ПІСЛЯ АВАРІЇ
В.В. МОРГУН, Р.А. ЯКИМЧУК
Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України
03022 Київ, вул. Васильківська, 31/17
e-mail: peoplenature@rambler.ru
Вивчено генетичні наслідки хронічного опромінення рослин озимої пшениці в
ближній зоні ЧАЕС через 25 років після аварії. Рівень мутаційної мінливості
перевищує контрольні показники у 8,0—14,9 раза. Висока частота мутацій
зберігається за умови зменшення потужності експозиційної дози в 6,9 раза (с. Ко-
пачі) й істотно не відрізняється від частоти мутацій, індукованих на територіях з
найінтенсивнішим радіонуклідним забрудненням (села Чистогалівка, Янів). То-
му в міру поступового зниження рівня радіоактивного забруднення можна і в по-
дальшому очікувати збереження високого мутагенного ефекту опромінення.
Спектр типів мутацій переважно включає мутації за тривалістю вегетаційного
періоду, довжиною стебла, морфологією колоса. Хронічне випромінювання
радіонуклідних забруднень зони відчуження ЧАЕС можна використовувати в се-
лекційній практиці при створенні форм із множинними мутаціями й подальшим
пошуком серед них рідкісних комбінацій селекційно-цінних ознак.
Ключові слова: Triticum aestivum L., радіонуклідне забруднення, хронічне оп-
ромінення, видимі мутації, типи мутацій.
Усі живі організми, у тому числі й людина, постійно зазнають впливу
іонізувального випромінювання від природних джерел. Використання
енергії атома у військових і мирних цілях та пов’язані з цим як заплано-
вані (випробування ядерної зброї), так і надзвичайні (аварії на атомних
станціях) ситуації, призвели до того, що людина й біота часто зазнають
хронічного впливу іонізувального випромінювання вищої інтенсивності,
ніж це зазвичай трапляється в природі. Істотно ускладнилася радіаційна
ситуація і в Україні, на території якої в результаті розміщення по-
тенційно небезпечних об’єктів і систем сформувалася низка регіонів з
техногенно напруженим і навіть кризовим станом навколишнього середо-
вища [3, 17, 19]. Серед них на особливу увагу заслуговує ближня зона
аварії на Чорнобильській АЕС, яка за сумісної дії взаємопов’язаних змін
багатьох умов відтворення популяцій та високого рівня радіоактивного
забруднення досі залишається унікальною модельною системою для вив-
чення популяційно-генетичних перетворень [8]. До зони відчуження і
зони безумовного (обов’язкового) відселення належить територія пло-
щею близько 2600 км2, на яку потрапила переважна більшість радіоак-
тивних опадів з підвищеним питомим вмістом трансуранових елементів.
Запаси основних радіологічно значущих радіонуклідів у компонентах її
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ И ГЕНЕТИКА. 2015. Т. 47. № 6
463
© В.В. МОРГУН, Р.А. ЯКИМЧУК, 2015
наземних екосистем становлять, ПБк: 137Сs — близько 5,5; 90Sr — близь-
ко 2,5; трансуранових елементів — близько 0,1. В пунктах захоронен-
ня радіоактивних відходів і пунктах їх тимчасової локалізації сконцент-
ровано, ПБк: 137Сs — 4,5; 90Sr — 3,5; трансуранових елементів — близько
0,2. В об’єкті «Укриття» локалізовано 137Сs — 480 ПБк, 90Sr — 260, транс-
уранових елементів — 10 ПБк [11, 21]. І хоча за роки, що минули з ча-
су аварії на Чорнобильській АЕС, природні процеси, а також контрзахо-
ди, спрямовані на зменшення радіоактивного забруднення довкілля,
привели до істотного поліпшення радіологічної ситуації [6], за тери-
торіями зони відчуження і безумовного (обов’язкового) відселення про-
довжує зберігатись статус «забруднених» [12, 20].
Під час оцінювання можливих наслідків хронічного впливу іонізу-
вального випромінювання на живі системи й розробки принципів
радіаційного захисту біоти особливої актуальності набуває питання
інтенсивності мутаційного процесу. Адже однією з найважливіших ре-
акцій популяції на радіаційні впливи є збільшення генетичної та фено-
типної мінливості [4, 7, 22]. Згідно з результатами досліджень останніх
років, проведених у віддалені строки після аварії [7, 15, 28], хронічна дія
іонізувального випромінювання навіть малої потужності здатна виклика-
ти різноманітні пошкодження генетичного характеру. З урахуванням то-
го, що з приблизно 2060 р. основними дозоутворювальними елементами
будуть довгоіснуючі трансуранові нукліди — америцій і плутоній — та-
кого опромінення, за підрахунками різних спеціалістів, живі організми
зазнаватимуть від 400 до кількох тисяч років [5, 9, 24].
Метою роботи було вивчення мутаційної мінливості озимої пшениці
в умовах хронічного впливу радіонуклідного забруднення зони відчужен-
ня і зони безумовного (обов’язкового) відселення у віддалені строки
після аварії на Чорнобильській АЕС.
Методика
Мутагенну активність радіонуклідного забруднення зони відчуження
та зони безумовного (обов’язкового) відселення (ЗВіЗБ(О)В) вивчали
на озимій пшениці (T. aestivum L.) сортів Альбатрос одеський і Зимо-
ярка. Дослідження проводили через 25 років після аварії на ЧАЕС у
районах с. Чистогалівка (за 6 км від ЧАЕС), с. Копачі (до 4 км від ЧАЕС)
і с. Янів (за 3 км від ЧАЕС) Чорнобильського р-ну Київської обл. По-
тужність експозиційних доз залежно від забрудненості радіонуклідами
становила (7,2 ... 50,0) · 10-12 А/кг. За контроль взято територію
дослідного господарства Інституту фізіології рослин і генетики НАН Ук-
раїни (смт Глеваха Васильківського р-ну Київської обл.), де потужність
експозиційної дози становить 0,93 · 10-12 А/кг і протягом багатьох років
вивчається спонтанний рівень мутаційної мінливості рослин озимої
пшениці (табл. 1).
Рослини озимої пшениці протягом усього вегетаційного періоду
зазнавали хронічного опромінення від радіоактивних викидів.
Відсутність - і -активності вирощеного матеріалу вказувала на вплив
лише зовнішньої дії радіації та відсутність інкорпорованих радіоактив-
них ізотопів. Перше покоління рослин (М1) вирощували суцільним
посівом на територіях, забруднених радіонуклідами. Рослини поколінь
М2 і М3 зростали в умовах природного радіаційного фону (смт Глеваха
Васильківського р-ну Київської обл.). Їх вирощували чітко родинами,
464
В.В. МОРГУН, Р.А. ЯКИМЧУК
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
що давало можливість виявляти макро- і мікромутації та здійснювати їх
правильний облік. Родиною вважали групу рослин, отриманих з насіння
одного колоса. За різні випадки мутування брали рослини, які фенотип-
но відрізнялись від вихідної форми в межах однієї родини. Рослини зі
зміненими ознаками виділяли ретельним оглядом усіх родин під час
проходження ними основних фаз росту і розвитку.
Частоту і спектр мутантних форм обліковували лише з покоління
М3 після перевірки успадкування змінених ознак за співвідношенням
кількості родин із мутантними рослинами до вивчених родин по-
коління М2.
Результати та обговорення
Радіаційне опромінення рослин озимої пшениці впродовж усього веге-
таційного періоду в межах території 10-кілометрової зони відчуження
ЧАЕС спричинювало зростання рівня видимих мутацій, частота яких пе-
ревищувала контрольні показники (0,81±0,40 для сорту Альбатрос
одеський та 0,58±0,33 % для сорту Зимоярка) в 8,0—14,9 раза (табл. 2). На
територіях з найвищим рівнем радіонуклідного забруднення — с. Чисто-
465
МУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
ТАБЛИЦЯ 1. Щільність забруднення ґрунту радіонуклідами (2011 р.)
Місце відбирання проб
с. Чистогалівка с. Копачі с. ЯнівРадіонуклід
Бк/кг кБк/м2 Бк/кг кБк/м2 Бк/кг кБк/м2
137Сs 7013 526 3557 267 28000 2100
90Sr 789 59,20 1275 95,60 1067 80
241Am 129 9,64 46 3,44 147 11
239Pu, 240Pu 108 8,10 53 3,99 88 6,6
238Pu 45 3,38 23 1,78 36 2,7
П р и м і т к а. Контроль — сумарна питома радіоактивність ґрунту смт Глеваха:
290 Бк/кг (21,8 кБк/м2).
ТАБЛИЦЯ 2. Частота видимих мутацій у рослин озимої пшениці поколінь М2—М3,
індукованих радіонуклідним забрудненням зони відчуження ЧАЕС (2011—2012 рр.)
Варіант
Кількість
вивчених родин,
шт.
Кількість
мутантних родин,
шт.
Частота
мутантних родин,
%
Альбатрос одеський
смт Глеваха (контроль) 494 4 0,81±0,40
с. Чистогалівка 241 29 12,03±2,10*
с. Копачі 497 37 7,44±1,18*
Зимоярка
смт Глеваха (контроль) 522 3 0,58±0,33
с. Чистогалівка 413 29 7,02±1,26*
с. Копачі 345 16 4,64±1,13*
с. Янів 480 33 6,88±1,16*
*Різниця відносно контролю статистично вірогідна за р 0,01.
галівка (потужність експозиційної дози — 28,7 · 10-12 А/кг) і с. Янів
(потужність експозиційної дози — 50,0 · 10-12 А/кг) спостерігали мак-
симальну частоту мутацій, що становила 12,03±2,10 % для сорту Альба-
трос одеський і 6,88±1,16 % та 7,02±1,26 % відповідно для сорту Зимо-
ярка. При цьому різниця потужностей експозиційних доз (21,3 · 10-12 А/кг)
не супроводжувалась істотною відмінністю частоти мутацій, що можна по-
яснити індукуванням тривалою дією високих доз радіації низки не-
життєздатних мутантів, які внаслідок елімінації не були враховані в загаль-
ному показнику частоти мутацій [1, 16, 23]. На думку Позолотіної [18],
протягом онтогенезу фіксують кілька етапів завад для подальшого існуван-
ня пошкоджених гамма-випромінюванням організмів: 1) початок
функціонування меристематичних тканин; 2) гаметогенез, що збігається з
фазою цвітіння; 3) стадія формування зародка. Всі існуючі бар’єри не га-
рантують повного зникнення змін, спричинених гамма-випромінюванням
у наступних поколіннях, але їх подолання є необхідною умовою для збере-
ження й передачі повноцінної генетичної інформації потомству.
Потужність експозиційної дози на дослідній ділянці, розміщеній у
с. Копачі (7,2 · 10-12 А/кг), виявилась найнижчою та поступалася в 4,0—
6,9 раза потужностям експозиційних доз у межах сіл Чистогалівка і Янів.
Проте навіть за умов вирощування озимої пшениці на території с. Ко-
пачі зафіксовано високий рівень мутаційної мінливості (7,44±1,18 % для
рослин сорту Альбатрос одеський і 4,64±1,13 % для рослин сорту Зимо-
ярка), який перевищував контрольні показники в 9,2 та 8,0 раза й істот-
но не відрізнявся від частоти мутацій, індукованих радіонуклідним за-
брудненням на територіях сіл Чистогалівка і Янів. Зниження мутагенних
ефектів за високих рівнів радіоактивного забруднення виявлено також у
природних популяціях арабідопсису [1], що пов’язують зі зменшенням
ефективності репарації ДНК, яке торкається і SOS-репарації, що в
кінцевому результаті призводить до відносного зниження мутагенезу на
високих рівнях радіоактивного забруднення. Про протилежну залежність
ефекту від дози опромінення свідчать і результати досліджень, проведе-
них на озимій пшениці [14]. Тому в міру поступового зниження рівня
радіоактивного забруднення території ЗВіЗБ(О)В варто і в подальшому
очікувати збереження високого мутагенного ефекту опромінення.
Спектр мутацій, спричинених тривалою дією випромінювання
радіонуклідних забруднень ближньої зони ЧАЕС через 25 років після
аварії, включав 12—20 типів і залежав як від щільності забруднення ґрун-
ту й потужності експозиційної дози опромінення, так і від генотипу рос-
лин озимої пшениці. Ширину спектра прийнято визначати за кількістю
типів мутантів, які несуть мутаційні зміни [27]. Перелік типів мутацій у
поколіннях М2—М3 рослин озимої пшениці наведено нижче.
466
В.В. МОРГУН, Р.А. ЯКИМЧУК
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
Тип мутації
1. Ранньостиглі 8. Короткий колос
2. Середньоранні 9. Крупний колос
3. Пізньостиглі 10. Щільний колос
4. Інтенсивний ріст 11. Нещільний колос
5. Високорослі 12. Циліндричний колос
6. Низькорослі 13. Скверхедний колос
7. Довгий колос 14. Спельтоїдний колос
Переважали серед них мутації за тривалістю вегетаційного періоду,
довжиною стебла, морфологією колоса, наявністю чи відсутністю його
остистості (рис. 1, 2). Так, на усіх досліджених територіях за дії підви-
467
МУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
Закінчення
Тип мутації
15. Еректоїдний колос 22. Червоні пиляки
16. Напівстерильний колос 23. Широкий листок
17. Безостий колос 24. Вузький листок
18. Напівостистий колос 25. Антоціановий листок
19. Остистий колос 26. Світло-зелений листок
20. Сизий колос 27. Відсутність воскової поволоки
21. Антоціанові ості
Рис. 1. Мутанти за мор-
фологією колоса озимої
пшениці сорту Альбатрос
одеський:
1 — вихідна форма; 2 — ко-
роткий колос; 3 — довгий ко-
лос; 4 — скверхедний колос;
5 — спельтоїдний колос; 6 —
напівостистий колос; 7 —
безостий колос
1 2 3 4 5
1 6 7
щеного радіаційного фону з високою частотою траплялися пізньостиглі,
низькорослі форми, мутанти зі щільним, скверхедним колосом
(відповідно 0,60—2,91; 2,42—2,49; 0,81—1,66; 0,20—0,83 % у сорту Альба-
трос одеський та 1,21—2,92; 2,03—2,29; 0,83—2,32; 0,42—0,87 % у сорту
Зимоярка). Високорослі мутанти і мутанти, що інтенсивно росли, хоча й
не були виключно типовими наслідками впливу хронічного опромінен-
ня радіонуклідного забруднення в межах ЗВіЗБ(О)В, однак частота їх ви-
никнення істотно перевищувала контрольні показники (відповідно
3,22—5,81; 1,81—2,91 % у сорту Альбатрос одеський і 0,29—1,94; 0,29—
1,70 % у сорту Зимоярка). Мутації короткий, нещільний, напівстериль-
ний колос переважно траплялися за умов хронічного опромінення рос-
лин озимої пшениці на територіях з найвищою щільністю забруднення
ґрунту радіонуклідами — у селах Чистогалівка і Янів, а статистично
вірогідне зростання частоти мутації довгий колос (0,81 % у сорту Альба-
трос одеський) зафіксовано в умовах найменшої щільності забруднення
радіонуклідами — в с. Копачі (див. рис. 1).
Окремі типи мутацій мали сортоспецифічний характер прояву, а
частота, з якою вони траплялися, не залежала від щільності
радіонуклідного забруднення. Так, мутації сизий колос, антоціанові ли-
стки виявлено лише серед родин рослин сорту Альбатрос одеський із
частотою відповідно 1,01—1,25; 0,20—0,83 і 0,40—1,66 %. Прояв ан-
тоціанового забарвлення на різних органах рослин у процесі онтогене-
зу — це реакція рослин на несприятливі абіотичні й біотичні чинники
середовища, яка може корелювати з рівнем радіонуклідного забруднен-
ня і ступенем адаптації до іонізувального опромінення [10]. Червоне
забарвлення у рослин контролюється низкою генів: Rc детермінує за-
барвлення колеоптилю, Ra — забарвлення основи листка і вушок ли-
сткової піхви, Рan — пиляків у фазу цвітіння, Рс — стебла в початко-
вий період дозрівання зерна, Rg i R — лусок колоса й зерна [13].
Середньоранні мутанти характерні для сорту Зимоярка, вони фіксува-
лися з частотою 0,19—0,63 %.
468
В.В. МОРГУН, Р.А. ЯКИМЧУК
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
Рис. 2. Мутанти за морфологією колоса озимої пшениці сорту Зимоярка:
1 — вихідна форма; 2 — довгий колос; 3 — короткий щільний колос; 4 — скверхедний колос
1 2 3 4
Серед типів мутацій озимої пшениці сорту Альбатрос одеський,
індукованих радіонуклідним забрудненням території с. Чистогалівка,
виділено низку оригінальних видимих спадкових змін. Серед них спель-
тоїдний колос (0,42 %) (див. рис. 1), червоні пиляки (0,42 %), широкий
(0,83 %), вузький (0,42 %) і світло-зелений (0,83 %) листок. Мутація
еректоїдний колос (0,20 %) виявлена у цього ж сорту, але в умовах впли-
ву радіонуклідного забруднення території с. Копачі. На думку Ейгес [26],
поява різких мутантів зі скверхедним, спельтоїдним і еректоїдним коло-
сом пов’язана з делецією, делецією-дуплікацією, транслокацією, мікро-
абераціями в п’ятій хромосомі геному А, в якій знаходиться локус Q.
Його делеція, ймовірно, і визначає ознаки спельтоїдності. Скверхеди зу-
мовлені дуплікаціями, транслокаціями, мікроабераціями, що пов’язані зі
збільшенням дози локусу Q, а також із трисомією за хромосомою 5А.
Еректоїди виникають унаслідок моносомії, але відсутня хромосома не
ідентифікована [26]. У рослин озимої пшениці сорту Зимоярка підвище-
ний радіаційний фон забруднених територій індукував значно вужчий
спектр мутантних типів. Серед них нетиповою виявилась мутація
відсутність воскової поволоки (0,20 %), спричинена радіаційним впли-
вом, сформованим на території с. Копачі.
Проаналізувавши спектр типів видимих мутацій у поколіннях рос-
лин М2—М3, ми знайшли родини та окремі зразки з множинними
комбінаціями нововиявлених ознак (табл. 3). Серед них виділено форми
високорослі, з інтенсивним ростом та широкими листками; високорослі,
пізньостиглі, з інтенсивним ростом, світло-зеленими листками та
нещільним колосом; високорослі, пізньостиглі, зі світло-зеленими вузь-
кими листками та червоними пиляками; низькорослі, безості, з корот-
ким щільним колосом у сорту Альбатрос одеський (див. рис. 1) та висо-
корослі, ранньостиглі, з інтенсивним ростом; пізньостиглі, зі щільним
циліндричним чи коротким колосом та відсутністю воскової поволоки;
ранньостиглі, з напівостистим нещільним колосом; низькорослі, пізньо-
стиглі, зі скверхедним колосом у сорту Зимоярка (див. рис. 2). Створен-
ням множинних мутацій вдається подолати деякі небажані зв’язки між
ознаками і водночас поєднати в одному мутанті складнопоєднувані оз-
наки [27]. Також доведено, що опромінення гібридних популяцій рослин
озимої пшениці підвищує ймовірність успішного добору рекомбінантів зі
сприятливішим поєднанням корисних ознак, ніж у випадку зі звичайни-
ми гібридними популяціями [25].
Отже, незважаючи на істотне поліпшення радіологічної ситуації на
території ЗВіЗБ(О)В, рівень мутаційної мінливості озимої пшениці в
ближній зоні ЧАЕС навіть через 25 років після аварії перевищує кон-
трольні показники (0,81±0,40 % для сорту Альбатрос одеський та
0,58±0,33 % для сорту Зимоярка) у 8,0—14,9 раза. На територіях із най-
вищим рівнем радіонуклідного забруднення (села Чистогалівка і Янів)
частота мутацій максимальна — 12,03±2,10 % у сорту Альбатрос одесь-
кий і 6,88±1,16 та 7,02±1,26 % у сорту Зимоярка. Високий рівень му-
таційної мінливості озимої пшениці зберігається й у разі зниження по-
тужності експозиційної дози в 6,9 раза (територія с. Копачі) та,
перевищуючи контрольні показники відповідно в 9,2 та 8,0 раза, не
відрізняється від частоти мутацій, індукованих радіонуклідним забруд-
ненням територій сіл Чистогалівка і Янів. Тому в міру поступового зни-
ження рівня радіоактивного забруднення в ЗВіЗБ(О)В можна і в подаль-
шому очікувати збереження високого мутагенного ефекту опромінення.
469
МУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
Спектр мутацій, спричинених тривалою дією випромінювання
радіонуклідного забруднення ближньої зони ЧАЕС, включає 12—20
типів і залежить як від щільності забруднення ґрунту й потужності екс-
позиційної дози опромінення, так і від генотипу рослин озимої пшениці.
Переважали серед них мутації за тривалістю вегетаційного періоду, до-
470
В.В. МОРГУН, Р.А. ЯКИМЧУК
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
ТАБЛИЦЯ 3. Спектр мутацій (%) озимої пшениці (М2—М3), вирощеної в зоні відчуження
ЧАЕС (2011—2012 рр.)
Альбатрос одеський ЗимояркаТип
мута-
ції смт Гле-
ваха
(конт-
роль)
с. Чисто-
галівка
с. Копа-
чі
смт Гле-
ваха (конт-
роль)
с. Чисто-
галівка
с. Копачі с. Янів
1 0,20 0 1,01*1 0 0,73 1,45*2, *3 0
2 0 0 0 0,19 0,48 0 0,63
3 0 2,91*2 0,60*1 0 1,21*2 1,45*2 2,92*2
4 0 2,91*2 1,81*2 0,19 1,70*2 0,29*1 0,63
5 0,61 5,81*2 3,22*2 0,19 1,94*2 0,29*1 1,04
6 0 2,49*2 2,42*2 0 2,18*2 2,03*2 2,29*2
7 0 1,25 0,81*2 0 0 0,29 0,42
8 0 1,25 0,20 0 0 0,87 0,83*2
9 0 0,42 0,60 0 0,24 0 0
10 0 1,66*2 0,81*2 0 0,97*2 2,32*2 0,83*2
11 0 2,08*2 0 0 0,24 0,29 0,21
12 0 0 0,40 0 0,24 0,58 0,63
13 0 0,83 0,20 0 0 0,87 0,42
14 0 0,42 0 0 0 0 0
15 0 0 0,20 0 0 0 0
16 0 0,42 0 0 0,24 0 0
17 0 0,42 0,20 0 0 0 0
18 0 0 0,20 0 0,24 0,58 0,42
19 0 0 0 0 0 0 0,21
20 0 1,25 1,01*2 0 0 0 0
21 0 1,66*2 0,40 0 0 0 0
22 0 0,42 0 0 0 0 0
23 0 0,83 0 0 0 0 0
24 0 0,42 0 0 0 0 0
25 0 0,83 0,20 0 0 0 0
26 0 0,83 0 0 0 0 0
27 0 0 0 0 0 0,58 0
Число
мутант-
них
типів
2 20 17 3 12 13 13
*1Різниця відносно варіанта с. Чистогалівка статистично вірогідна за р 0,01.
*2Різниця відносно контролю статистично вірогідна за р 0,05.
*3Різниця відносно варіанта с. Янів статистично вірогідна за р 0,01.
вжиною стебла, морфологією колоса. Хронічне випромінювання
радіонуклідного забруднення зони відчуження ЧАЕС можна використо-
вувати в селекційній практиці при створенні форм з множинними му-
таціями та подальшим пошуком серед них рідкісних комбінацій се-
лекційно-цінних ознак.
1. Абрамов В.И., Рубанович А.В., Шевченко В.А. Генетические эффекты малых доз хрони-
ческого облучения формирующихся семян // Генетика. — 2005. — 41, № 9. — С. 1244—
1250.
2. Абрамов В.И., Рубанович А.В., Шевченко В.А. и др. Генетические эффекты в популяциях
растений, произрастающих в зоне Чернобыльской аварии // Радиационная биология.
Радиоэкология. — 2006. — 46, № 3. — С. 259—267.
3. Балюк Г.І. Екологічне право України. Конспект лекцій у схемах (загальна і особлива
частина): Навч. посібник. — К.: Хроніком Інтер, 2006. — 192 с.
4. Болтина И.В. Использование показателя «частота аберраций хромосом» при формиро-
вании групп риска относительно онкологических заболеваний // Цитология и генети-
ка. — 2007. — 41, № 1. — С. 66—74.
5. Бондаренко О.А., Мельничук Д.В., Цыганков Н.Я. Прогноз формирования доз от транс-
урановых элементов для населения Украины // П’ятнадцять років Чорнобильської ка-
тастрофи. Досвід подолання (18—20 квітня 2001, Київ): Зб. тез. — Ч. 2. — К., 2001. —
С. 25.
6. Буча В. Радіація потроху відступає // Урядовий кур’єр. — 26 квітня 2013 р.
7. Гераськин С.А., Ванина Ю.С., Дикарев В.Г. и др. Генетическая изменчивость в популя-
циях сосны обыкновенной из районов Брянской области, подвергшихся радиоактивно-
му загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Радиационная биоло-
гия. Радиэкология. — 2009. — 49, № 2. — С. 136—146.
8. Глазко Т.Т., Гродзинский Д.М., Глазко В.И. Хроническое низкодозовое облучение и по-
лифакторность адаптации // Там же. — 2006. — 46, № 4. — С. 488—493.
9. Гудков И.Н. Современные задачи и проблемы сельскохозяйственной радиоэкологии //
Агроекол. журн. — 2005. — № 3. — С. 22—26.
10. Гуща Н.И., Перковская Г.Ю., Дмитриев А.П., Гродзинский Д.М. Влияние хронического
облучения на адаптивный потенциал растений // Радиационная биология. Радиоэко-
логия. — 2002. — 42, № 2. — С. 155—158.
11. Иванов Ю.А., Паскевич С.А. Некоторые нерешенные радиоэкологические проблемы зо-
ны отчуждения ЧАЭС // Агроекол. журн. — 2005. — № 3. — С. 26—31.
12. Йощенко В.И., Бондарь Ю.О. Дозовая зависимость частоты морфологических измене-
ний у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в Чернобыльской зоне отчуждения // Ра-
диационная биология. Радиоэкология. — 2009. — 49, № 1. — С. 117—126.
13. Лайкова Л.И., Арбузова В.С., Ефремова Т.Т., Попова О.М. Генетический анализ анто-
циановой окраски стебля и пыльников у растений мягкой пшеницы // Генетика. —
2005. — 41, № 10. — С. 1428—1433.
14. Моргун В.В., Якимчук Р.А. Генетичні наслідки аварії на Чорнобильській АЕС. — К.: Ло-
гос, 2010. — 400 с.
15. Офицеров М.В., Игонина Е.В. Генетические последствия радиационного воздействия
на популяцию сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Генетика. — 2009. — 45,
№ 2. — С. 209—214.
16. Палыга Г.Ф., Чибисова О.Ф. Последствия для потомства двух поколений облучения бе-
ременных самок-крыс Вистар в малых дозах в период закладки репродуктивной систе-
мы плодов. Развитие потомства первого поколения // Радиационная биология. Радио-
экология. — 2003. — 43, № 4. — С. 439—442.
17. Пилинская М.А., Шеметун А.М., Дыбский С.С. и др. Результаты 25-летнего селективно-
го цитогенетического мониторинга критических групп населения Украины, пострадав-
ших от действия факторов Чернобыльской аварии // Фактори експериментальної ево-
люції організмів. — Т. 10. — К.: Логос, 2011. — С. 133—138.
18. Позолотина В.Н. Отдаленные последствия действия радиации в чреде поколений у рас-
тений-апомиктов // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2003. — 43, № 4. —
С. 443—451.
19. Рожко М.М., Ерстенюк Г.М., Крижанівська А.Є. та ін. Розробка та впровадження
системи зменшення техногенного навантаження на території і населення еко-
логічно кризових регіонів України. — 25 березня 2014 р. — http://www.kdpu-
nt.gov.ua/work/rozrobka-ta-vprovadzhennya-sistemi-zmenshennya-tehnogennogo-navan-
tazhennya-na-teritoriyi-i?page=2.
471
МУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
20. Седлерова О. Фукусіма—Чорнобиль: спільні роботи японських та українських
дослідників // Світ. — Серпень 2013 р. — № 29—30.
21. Спиридонов С.И., Алексахин Р.М., Фесенко С.В., Санжарова Н.И. Чернобыль и окружа-
ющая среда // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2007. — 47, № 2. — С. 196—
203.
22. Сыпин В.Д., Осипов А.Н., Елаков А.Л. и др. Оценка генетических эффектов хроническо-
го воздействия низкоинтенсивного -излучения цитогенетическими методами и мето-
дом ДНК-комет // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2003. — 43, № 2. —
С. 156—160.
23. Сычева Л.П., Журков В.С., Рахманин Ю.А. Актуальные проблемы генетической токси-
кологии // Генетика. — 2013. — 49, № 3. — С. 293—302.
24. Терещенко Н.Н. Аккумулирование изотопов плутония гидробионтами Черного мо-
ря // Тез. докл. V съезда по радиационным исследованиям (радиобиология, радио-
экология, радиационная безопасность) (10—14 апр. 2006, Москва). — Т. 2. — М.,
2006. — С. 148.
25. Хоменко С.О., Чугункова Т.В. Варіювання висоти рослин озимої м’якої пшениці у
гібридно-мутантних популяціях // Физиология и биохимия культ. растений. — 2008. —
40, № 1. — С. 42—48.
26. Эйгес Н.С. Коллекция хемомутантов озимой пшеницы // Природа. — 1997. — № 1. —
С. 26—35.
27. Эйгес Н.С., Кузнецова Н.Л., Волченко Г.А. и др. Множественные мутации озимой пше-
ницы, определяющие хозяйственно-ценные признаки // Вісн. УТГіС. — 2009. — 7,
№ 2. — С. 269—275.
28. Якимчук Р.А., Моргун В.В., Логвиненко В.Ф. Генетические последствия радионуклид-
ного загрязнения зоны отчуждения через 13 лет после аварии на Чернобыльской
АЭС // Физиология и биохимия культ. растений. — 2001. — 33, № 3. — С. 226—231.
Отримано 10.09.2015
МУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ БЛИЖНЕЙ
ЗОНЫ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС В ОТДАЛЕННЫЕ СРОКИ ПОСЛЕ АВАРИИ
В.В. Моргун, Р.А. Якимчук
Институт физиологии растений и генетики Национальной академии наук Украины, Киев
Изучены генетические последствия хронического облучения растений озимой пшеницы в
ближней зоне ЧАЭС через 25 лет после аварии. Уровень мутационной изменчивости пре-
вышает показатели контроля в 8,0—14,9 раза. Высокая частота мутаций сохраняется в ус-
ловиях снижения мощности экспозиционной дозы в 6,9 раза (с. Копачи) и существенно
не отличается от частоты мутаций, индуцированных на территориях с наиболее интенсив-
ным радионуклидным загрязнением (села Чистогаловка, Янов). Поэтому по мере посте-
пенного снижения уровня радиоактивного загрязнения можно и в дальнейшем ожидать со-
хранения высокого мутагенного эффекта облучения. Спектр типов мутаций
преимущественно включает мутации по длительности вегетационного периода, длине стеб-
ля, морфологии колоса. Хроническое излучение радионуклидных загрязнений зоны отчуж-
дения ЧАЭС можно использовать в селекционной практике при создании форм с множе-
ственными мутациями и дальнейшим поиском среди них редких комбинаций
селекционно-ценных признаков.
472
В.В. МОРГУН, Р.А. ЯКИМЧУК
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
MUTAGENIC ACTIVITY OF RADIONUCLIDE CONTAMINATION OF A NEAR ZONE
OF CHORNOBYL NUCLEAR POWER PLANT (ChNPP) IN LONG TERMS AFTER THE
ACCIDENT
V.V. Morgun, R.A. Yakimchuk
Institute of Plant Physiology and Genetics, National Academy of Sciences of Ukraine
31/17 Vasylkivska St., Kyiv, 03022, Ukraine
Genetic consequences of chronic irradiation of winter wheat in a near zone of ChNPP in 25 years
after the accident were studied. The level of mutative variability exceeds control indicators by 8,0—
14,9 times. High frequency of mutations remains provided power level of exposure rate decreases
by 6,9 times (village of Kopachi), but it does not significantly differ from the frequency of muta-
tions induced on the territories with the most intensive radionuclide contamination — villages of
Chystohalivka and Yaniv. Thus, as the level of radionuclide contamination gradually decreases, a
high mutative effect of radiation will most likely remain. The spectrum of mutation types includes
mutation by the duration of a growing season, a stem length, ear morphology. Chronic radiation
of radionuclide contamination of an exclusion zone of ChNPP can be used in plant breeding to
develop forms with multiple mutations and to further search for rare combinations of valuable
breeding features among them.
Key words: Triticum aestivum L., radionuclide contamination, protracted irradiation, visible muta-
tions, mutation types.
473
МУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
ISSN 2308-7099. Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47. № 6
|