Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения
Изучено влияние малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения на показатель длительности предимагинальног оразвития дрозофилы. Впервые установлен стимулирующий эффект при действии СВЧ излучения на стадии зиготы у дрозофилы. Выявлена зависимость эффекта от генотипа и стадии развития осо...
Saved in:
| Published in: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177467 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения / О.В. Горенская М.В. Повар А.Б. Гаврилов // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 112-116. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-177467 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Горенская, О.В. Повар, М.В. Гаврилов, А.Б 2021-02-15T19:25:11Z 2021-02-15T19:25:11Z 2010 Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения / О.В. Горенская М.В. Повар А.Б. Гаврилов // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 112-116. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177467 Изучено влияние малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения на показатель длительности предимагинальног оразвития дрозофилы. Впервые установлен стимулирующий эффект при действии СВЧ излучения на стадии зиготы у дрозофилы. Выявлена зависимость эффекта от генотипа и стадии развития особи. Вивчений вплив малих доз надвисокочастотного електромагнітного випромінювання на показник тривалості предімагінального розвитку дрозофіли. Вперше встановлений стимулюючий ефект при дії НВЧ випромінювання на стадії зіготи у дрозофiли. Виявлена залежність ефекту від генотипу й стадії розвитку особин. It was learned that the duration parametr of predimaginal Drosophila’s developmentis influenced by small dozes of microwave electromagnetic radiation. It was revealedthat effect is influenced by genotype and a stage of individual development. The stimulatingeffect was established for the first time with microwave action on Drosophila’s zygotes ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Аналіз та оцінка генетичних ресурсів Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения |
| spellingShingle |
Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения Горенская, О.В. Повар, М.В. Гаврилов, А.Б Аналіз та оцінка генетичних ресурсів |
| title_short |
Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения |
| title_full |
Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения |
| title_fullStr |
Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения |
| title_full_unstemmed |
Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения |
| title_sort |
анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения |
| author |
Горенская, О.В. Повар, М.В. Гаврилов, А.Б |
| author_facet |
Горенская, О.В. Повар, М.В. Гаврилов, А.Б |
| topic |
Аналіз та оцінка генетичних ресурсів |
| topic_facet |
Аналіз та оцінка генетичних ресурсів |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| description |
Изучено влияние малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения на показатель длительности предимагинальног оразвития дрозофилы. Впервые установлен стимулирующий эффект при действии СВЧ излучения на стадии зиготы у дрозофилы. Выявлена зависимость эффекта от генотипа и стадии развития особи.
Вивчений вплив малих доз надвисокочастотного електромагнітного випромінювання на показник тривалості предімагінального розвитку дрозофіли. Вперше встановлений стимулюючий ефект при дії НВЧ випромінювання на стадії зіготи у дрозофiли. Виявлена залежність ефекту від генотипу й стадії розвитку особин.
It was learned that the duration parametr of predimaginal Drosophila’s developmentis influenced by small dozes of microwave electromagnetic radiation. It was revealedthat effect is influenced by genotype and a stage of individual development. The stimulatingeffect was established for the first time with microwave action on Drosophila’s zygotes
|
| issn |
2219-3782 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177467 |
| citation_txt |
Анализ показателя длительности предимагинального развития у дрозофилы привоздействии малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излучения / О.В. Горенская М.В. Повар А.Б. Гаврилов // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 112-116. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT gorenskaâov analizpokazatelâdlitelʹnostipredimaginalʹnogorazvitiâudrozofilyprivozdeistviimalyhdozsverhvysokočastotnogoélektromagnitnogoizlučeniâ AT povarmv analizpokazatelâdlitelʹnostipredimaginalʹnogorazvitiâudrozofilyprivozdeistviimalyhdozsverhvysokočastotnogoélektromagnitnogoizlučeniâ AT gavrilovab analizpokazatelâdlitelʹnostipredimaginalʹnogorazvitiâudrozofilyprivozdeistviimalyhdozsverhvysokočastotnogoélektromagnitnogoizlučeniâ |
| first_indexed |
2025-11-25T22:34:38Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:34:38Z |
| _version_ |
1850567976807301120 |
| fulltext |
112
1ГОРЕНСКАЯ О.В., 1ПОВАР М.В., 2ГАВРИЛОВ А.Б.
1Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина,
Украина, 61077, Харьков, пл. Свободы, 4, е-mail: olgavg@bk.ru
2Метрологический центр военных эталонов ВС Украины, Харьков
АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ
ПРЕДИМАГИНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ У ДРОЗОФИЛЫ
ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ МАЛЫХ ДОЗ
СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ
В то время как живые организмы были окружены электромагнитными
полями (ЭМ) естественных источников миллионы лет и в процессе эволюции
успели к ним адаптироваться, искусственно созданные электромагнитные
поля антропогенного происхождения являются новым фактором окружаю-
щей среды и множество различных аспектов действия их на биологические
объекты остается не изученными [3, 8]. Дрозофила, как классический гене-
тический объект, является наиболее удобной моделью для изучения многих
аспектов действия данного физического фактора. В частности, в опытах на
дрозофиле, показано изменение характера проявлений адаптивно важных
признаков после воздействия электромагнитных полей, но полученные раз-
ными авторами результаты значительно различаются [9, 10]. Более того, не
изученными остаются механизмы действия малых доз сверхвысокочастот-
ного (СВЧ) излучения на клетку и геном, и зависимость полученных эф-
фектов от генотипа особей. Одной из компонент адаптивной ценности у
дрозофилы является скорость предимагинального онтогенеза. Этот признак
непосредственно связан с активностью генов, что подтверждается показан-
ной ранее тесной отрицательной корреляцией с показателем степени полите-
нии гигантских хромосом [7]. Кроме того, длительность личиночного разви-
тия насекомых зависит от балланса в гемолимфе основных гормонов онтоге-
неза, которые являются и важнейшими звеньями эволюционно консерва-
тивной стресс-реакции [5]. Целью данной работы было изучение влияния
малых доз СВЧ облучения на динамику предимагинального онтогенеза и
зависимость эффекта от стадии развития зародыша и генотипа. Исследова-
ние этих вопросов является актуальным и в свете современных проблем
экологической генетики.
Материалы и методы
В работе использовалась неселектированная линия дикого типа Canton-
S (C-S) и линии с замещенным генотипом whiteC-S, whiteapricot
C-S, whitesatsuma
C-S
(мутации white, whiteapricot, whitesatsuma соответственно перенесены на гене-
тический фон линии дикого типа Canton-S путем возвратных насыщающих
скрещиваний [1]) Drosophіla melanogaster. Данные плейотропные мутации
фенотипически проявляются в изменении цвета глаз у имаго. Мух выращи-
вали на стандартной сахарно-дрожжевой среде при температуре 24±0,5 °С.
В качестве объекта воздействия использовали 2-х часовые синхронизиро-
113
ванные кладки яиц от четырехдневных имаго. Для получения синхрони-
зированных кладок виргинных самок содержали в течение трех дней на
стандартной среде, а затем скрещивали в течение суток с трехдневными
самцами и помещали в пробирки на два часа. Воздействию подвергались
кладки на разных стадиях морфогенеза, через 120, 240, 360 и 480 минут
после начала откладки яиц (различные варианты опытов — 1, 2, 3 и 4 со-
ответственно) [11].
Длительность предимагинального развития (в часах) учитывали от мо-
мента начала яйцекладки до выхода имаго. В качестве контроля использо-
вали синхронизированные кладки, полученные от мух линий C-S, whiteC-S ,
whiteapricot
C-S, whitesatsuma
C-S, которые развивались на стандартной среде, без
внешнего воздействия.
Для получения электромагнитного излучения (ЭМИ) с заданными
характеристиками (частота — 37,7 ГГц, плотность потока энергии в точке
размещения объекта — 10 мкВт/см2) использовали генератор высокочастот-
ных сигналов Г4-56 и измерительные антенны типа П6-10А и П6-11А.
Плотность потока энергии в точке размещения объекта контролировалась
ваттметром М3-22А [2, 6]. Время воздействия ЭМИ на объект в экспери-
ментах составляло 60 секунд.
Статистическая обработка результатов. Достоверность различий оце-
нивали по критерию Стьюдента [4]. Статистическая обработка данных и ма-
тематический анализ осуществлен с использованием программ Exсel 2003,
Statistica 6.0.
Результаты и обсуждение
Изменения в длительности предимагинального развития у дрозофилы,
вызванные действием малых доз СВЧ излучения, показаны в таблице.
Известно, что насекомые имеют поверхностный тип дробления яйца.
При этом деление ядра зиготы происходит автономно, т.е. не сопровождается
делением цитоплазмы. В результате синхронных кариокинетических явле-
ний возникают многочисленные ядра, которые согласованно перемещаются
из глубоких слоев яйца на его переферию. В наших экспериментах в опыте 1
(120 минут от момента откладывания яиц) воздействию подвергается как
раз сформировавшаяся на тот момент синцитиальная бластодерма. При этом
наблюдается снижение длительности предимагинального развития у самок
(р<0,001) всех изученных в работе линий дрозофилы и у самцов линий
whiteapricot
C-S , whitesatsuma
C-S (р<0,001). Через 240 минут от момента откладыва-
ния яиц (опыт 2) появляются первичные половые или полярные клетки.
В этом случае, как и в опыте 3 (360 минут от момента откладывания яиц; на
этом этапе прошла целлюляризация бластодермы и происходит форми-
рование половых зачатков) полученные результаты неоднозначны: отмечена
зависимость эффекта от генотипа. Так, для линий C-S и whiteC-S показано уве-
личение длительности предимагинального развития (р<0,05–0,001) (для
в опыте 2 для линии C-S; и в опыте 3 для линии whiteC-S). Однако про-
должительность предимагинального развития особей линий whiteapricot
C-S ,
114
whitesatsuma
C-S снизилась (р<0,01– 0,001), за исключением самок линии
whiteapricot
C-S (в опыте 2) и whitesatsuma
C-S (в опыте 3). Что касается опыта 4
(480 минут от момента откладывания яиц; на этом этапе идут процессы
гаструляции и формирование зародышевой полоски), то в данном случае
во всех вариантах эксперимента отмечено увеличение длительности пред-
имагинального развития (р<0,05–0,001), за исключением самок дикого типа,
где различия между опытом и контролем не достоверны.
Влияния электромагнитных полей на проявление различных адаптивно
важных признаков у дрозофилы изучалось и ранее, однако данные, получен-
ные разными авторами, значительно различаются. Очевидно, это связано с мето-
дическими особенностями постановки экспериментов, поскольку в большин-
стве случаев не указана стадия развития особи, на которой прошло воздей-
ствие. Кроме того, не менее важно и использование высокоточных приборов
для достоверного формирования и контроля ЭМИ с заявленными параметра-
ми [6]. Так, в экспериментах на дрозофиле отмечено увеличение продолжи-
тельности развития особей на стадии куколки после облучения личинок дикого
типа Dr. melanogaster электромагнитным полем частотой 10 ГГц на протя-
жении 3, 4 и 5 часов с получасовыми интервалами [10], негативный эффект
на плодовитость и жизнеспособность имаго дрозофилы показан и в обзоре [9].
Известно, что длительность личиночного развития зависит от концент-
рации экдизона в гемолимфе насекомых. Полученные в работе изменения
Таблица
Изменения в длительности предимагинального развития
у дрозофилы, вызванные действием малых доз СВЧ излучения
Варианты
опыта Пол
Генотип
Canton-S whiteC-S whiteapricot
C-S whitesatsuma
C-S
Контроль 217,52±0,8 216,04±0,7 235,55±2,9 216,61±0,4
217,3±2,1 217,44±0,8 262,4±3,9 225,97±1,4
Опыт 1 213,28±0,7*** 210,17±0,7*** 213,38±1,4*** 211,32±0,3***
214,9±0,6 214,88±3,3 216,68±1,4*** 213,1±1,1***
Опыт 2 219,05±1,1 214,64±1,1 233,11±1,5 212,8±0,4***
223,04±1,5* 216,32±1,1 234,4±1,7*** 214,94±0,6***
Опыт 3 218,23±1 222,81±1,3*** 224,15±2,3** 216,89±0,4
220,39±1,5 221,95±1,5** 224,14±2,8*** 221,26±1**
Опыт 4 217,4±0,8 225,46±1,9*** 259±2,7*** 244,76±2,2***
223±1,3* 226,92±2,1*** 270,35±3,1* 245,56±1,8***
Примечание: *Достоверность отличий от контроля р<0,05; **Достоверность отличий от контро-
ля р<0,01; ***Достоверность отличий от контроля р<0,001.
115
продолжительности предимагинального онтогенеза можно объяснить изме-
нениями гормонального балланса в гемолимфе насекомых, вызванного
внешним стрессовым воздействием на ранних этапах развития. Известно,
что важнейшими звеньями стресс-реакции насекомых являются биогенные
амины (дофамин, октопамин), ювенильный гормон и экдистероиды; был
выявлен механизм функционирования генной системы, контролирующий
центральное звено неспецифической адаптивной гормональной реакции,
аналогичной стрессу у млекопитающих [5]. Можно предположить, что
воздействие малыми дозами СВЧ излучения неспецифически регулирует
генетическую активность, вызывая изменение балланса основных гормонов
развития в гемолимфе насекомых, а именно экдистерона и ювенильного
гормона.
При анализе эффектов от действия СВЧ ЭМИ, показанных в данной
работе, необходимо учитывать генотип объекта воздействия. Двухфакторный
дисперсионный анализ показал зависимость длительности предимагиналь-
ного развития как от генотипа F =138,9, F =167,1 и от стадии, на которой
прошло воздействие изучаемого физического фактора F =97,6, F =83,9, так
и от сочетанного действия обоих факторов F =14,3, F =10,9 (для самок и
самцов соответственно). При этом сила влияния на изучаемый показатель
генотипа составила 20,42% и 24,8%, стадии морфогенеза насекомых —
17,9% и 15,5%, сочетанного действия обоих изучаемых факторов — 9,82%
и 7,4% (для самок и самцов соответственно).
Выводы
Показаны изменения в длительности предимагинального развития у
дрозофилы при воздействии малых доз сверхвысокочастотного электромаг-
нитного излучения на разных этапах морфогенеза дрозофилы. Выявлена
зависимость эффекта от генотипа и стадии развития особи. Впервые уста-
новлен стимулирующий эффект СВЧ излучения на показатель длительности
предимагинального развития дрозофилы.
Литература
1. Зимина Л.Н. Межлинейный гетерозис у дрозофилы // Журнал общей биоло-
гии.— 1977.— Т.38.— №4.— С. 595–602.
2. Коршунов В.А., Воронов В.Л., Голуб Д.Н. Метод уменьшения погрешности
измерений мощности СВЧ путем электрической подстройки КСВН измерительного
преобразователя с помощью изменения сопротивления рабочего термистора // Ин-
формационно-измерительные и управляющие системы.— 2004.— №4.— С. 30–32.
3. Кучин Л.Ф. Биологические объекты во внешних и внутренних магнитных
полях // Харьков: Уч-метод. центр в уч. завед. 3–4 укр. аккредит., 2004.— Т.1.—
242 с.
4. Лакин Г.Ф. Биометрия // М.: Высшая школа, 1990.— 352 с.
5. Раушенбах И.Ю. Нейрэндокринная регуляция развития насекомых в усло-
виях стресса // Новосибирск: Наука, 1990.— 160 с.
6. Середній В.П., Огар В.І., Голякова Т.М. и др. Результати державних приймаль-
них випробувань військового вторинного еталона одиниці потужнсті електромагніт-
них коливань у хвилеводних трактах у діапазоні частот від 37,5 ГГц до 78,33 ГГц //
Український метрологічний журнал.— 2009.— №4.— С. 50–55.
116
7. Шаламов Ю.А. Температурные условия проявления эффекта гетерозиса у
Drosophila melanogaster Meig.: Автореф. дис. … канд. биол. наук.— Харьков, 1996.—
17 с.
8. Шеин А.Г., Никулин Р.Н. Электромагнитные поля СВЧ низкой интенсивности
антропогенного происхождения как один из важнейших экологических факторов
современного мира // Процессы и оборудование экологических производств:
VI Традиционная науч.-техн. конф. стран СНГ, 2002: Тезисы докл.— Волгоград,
2002.— С. 145–149.
9. Шкорбатов Ю.Г., Шахбазов В.Г. Влияние микроволнового облучения на
биологические объекты // Радиофизика и электроника.— 2000.— Т.5, №1.— С. 179–
185.
10. Ati E., Unlu H. The effects of microwave frequency electromagnetic fields on
the development of Drosophila melanogaster // Int. J. Radiat. Biol.— 2006.— V.82.—
№6.— P. 435–441.
11. Foe V.E., Odell G.M., Edgar B.A. Mitosis and morphogenesis in the Drosophila
embryo: Point and counterpoint // Bate, Martinez Arias, 1993.— Р. 149–300.
Резюме
Изучено влияние малых доз сверхвысокочастотного электромагнитного излуче-
ния на показатель длительности предимагинального развития дрозофилы. Впервые
установлен стимулирующий эффект при действии СВЧ излучения на стадии зиготы
у дрозофилы. Выявлена зависимость эффекта от генотипа и стадии развития особи.
Вивчений вплив малих доз надвисокочастотного електромагнітного випромі-
нювання на показник тривалості предімагінального розвитку дрозофіли. Вперше
встановлений стимулюючий ефект при дії НВЧ випромінювання на стадії зіготи у
дрозофiли. Виявлена залежність ефекту від генотипу й стадії розвитку особин.
It was learned that the duration parametr of predimaginal Drosophila’s development
is influenced by small dozes of microwave electromagnetic radiation. It was revealed
that effect is influenced by genotype and a stage of individual development. The stimulating
effect was established for the first time with microwave action on Drosophila’s zygotes.
ГУДЗЕНКО В.М.
Миронівський інститут пшениці імені В.М. Ремесла НААНУ,
Україна, 08853, Київська область, Миронівський район, с. Центральне,
е-mail: mwheats@ukr.net; mironovka@mail.ru; barleys@mail.ru
ДЖЕРЕЛА СТІЙКОСТІ ЯЧМЕНЮ ЯРОГО
ДО ЛИСТОВИХ ХВОРОБ В УМОВАХ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Загальні втрати зерна ячменю від хвороб в світовому масштабі станов-
лять 7,8% [1], а в роки епіфітотій можуть сягати 50% [2]. В умовах потепління
клімату частота останніх збільшилась, внаслідок чого значно зросло значення
стійких сортів в інтегрованому захисті ячменю від хвороб [3]. Тому ство-
рення сортів з комплексною стійкістю проти найбільш поширених хвороб у
поєднанні з іншими адаптивними ознаками і властивостями є одним з основ-
|