Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян

Исследована возрастная динамика хромосомной нестабильности в клетках корневой меристемы проростков и всхожесть семян батуна (Allium fistulosum L.) при двух температурных режимах хранения в течение шести лет после сбора семян. Семена, хранившиеся при комнатной температуре (14–28 °С), через шесть лет...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Лазаренко, Л.М., Безруков, В.Ф.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 2008
Теми:	Оригинальные работы
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8224
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:	Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян / Л.М. Лазаренко, В.Ф. Безруков // Цитология и генетика. — 2008. — Т. 42, № 5. — С. 54-60. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859648318170202112
author	Лазаренко, Л.М. Безруков, В.Ф.
author_facet	Лазаренко, Л.М. Безруков, В.Ф.
citation_txt	Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян / Л.М. Лазаренко, В.Ф. Безруков // Цитология и генетика. — 2008. — Т. 42, № 5. — С. 54-60. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.
collection	DSpace DC
description	Исследована возрастная динамика хромосомной нестабильности в клетках корневой меристемы проростков и всхожесть семян батуна (Allium fistulosum L.) при двух температурных режимах хранения в течение шести лет после сбора семян. Семена, хранившиеся при комнатной температуре (14–28 °С), через шесть лет хранения потеряли всхожесть. Частота аберрантных анафаз в этих семенах возросла от 2 % на первом месяце хранения семян до 80 % на 75-м месяце. Всхожесть семян, хранившихся при пониженной температуре (4–9 °С), на шестом году хранения составила 73–77 %, а частота аберрантных анафаз в этих семенах оставалась в пределах 2–4 % на протяжении шести лет. Таким образом, хранение семян батуна в течение шести лет при пониженной температуре способствует сохранению всхожести семян и препятствует развитию хромосомной нестабильности в клетках корневой меристемы проростков в течение этого периода. The age-related dynamics of chromosomal instability and germination capacity of welsh onion (Allium fistulosum L.) seeds have been studied under two different storage temperatures during six years after harvesting. Seeds that were kept at the room temperature (14–28 °С) during 6 years of storage have lost their germination capacity. The frequencies of aberrant anaphases grew from 2 % on the first month of storage up to 80 % on the 75th month of storage. The germination capacity of seeds kept at the lower temperature (4–9 °С) was 73–77 % on the 6th year of storage and the frequency of aberrant anaphases remained within the limits of 2–4 %. Thus, storage of welsh onion seeds during 6 years at the lower temperature allows to retain germination capacity and restrains the augmentation of chromosomal instability in root meristem cells of seedlings during this period.
first_indexed	2025-12-07T13:30:06Z
format	Article
fulltext	54 ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 5 УДК 575.224.23 Л.М. ЛАЗАРЕНКО, В.Ф. БЕЗРУКОВ Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко E�mail: lml@univ.kiev.ua ДИНАМИКА ХРОМОСОМНОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ БАТУНА (ALLIUM FISTULOSUM L.): ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ХРАНЕНИЯ СЕМЯН Исследована возрастная динамика хромосомной не� стабильности в клетках корневой меристемы проростков и всхожесть семян батуна (Allium fistulosum L.) при двух температурных режимах хранения в течение шести лет после сбора семян. Семена, хранившиеся при комнатной температуре (14–28 °С), через шесть лет хранения поте� ряли всхожесть. Частота аберрантных анафаз в этих се� менах возросла от 2 % на первом месяце хранения семян до 80 % на 75�м месяце. Всхожесть семян, хранившихся при пониженной температуре (4–9 °С), на шестом году хранения составила 73–77 %, а частота аберрантных анафаз в этих семенах оставалась в пределах 2–4 % на протяжении шести лет. Таким образом, хранение се� мян батуна в течение шести лет при пониженной темпе� ратуре способствует сохранению всхожести семян и пре� пятствует развитию хромосомной нестабильности в клетках корневой меристемы проростков в течение этого периода. Введение. Семена растений – удобный объект для изучения возрастных изменений ге� нома. Хранение семян не сопровождается деле� нием клеток. В то же время семена метаболизи� руют, жизнеспособность их уменьшается, а частота хромосомных аберраций и других про� явлений нестабильности генома возрастает [1, 2]. Эти изменения удовлетворяют четырем кри� териям, определенным для старения, таким как разрушительность, универсальность, постепен� ность и эндогенность [3]. Поэтому стареющие семена можно рассматривать как модель для ис� следования механизмов старения, в которой влияние нестабильности генома на процесс старения сведено к минимуму, а наблюдаемый рост частоты хромосомных аберраций обуслов� лен возрастными изменениями метаболизма в чистом виде. При этом время (возраст семян) можно рассматривать как мутаген, материаль� ной основой которого являются особенности метаболизма, зависящие от состава веществ, за� пасенных в эндосперме материнским растени� ем (влияние условий вегетации), и условий хра� нения семян. Оптимальными условиями хранения семян для большинства видов являются низкая темпе� ратура и относительная влажность, содержание воды в семенах около 2–5 %, а также отсутствие света, низкий уровень кислорода и высокий уровень углекислоты [2, 4, 5]. Так, семена расте� ний, теряющие всхожесть при обычной темпе� ратуре и открытом хранении в течение 2–4 лет, при –4 °С сохраняют всхожесть в течение 8 лет (лук – Allium cepa), 12 лет (томаты) и даже 20 лет (салат�латук, перец) [4]. Семена лука (A. cepa), высушенные до влажности 1/2 от исходной, в запечатанном виде при обычной темературе хранения сохраняли всхожесть (32 %) в течение 12 лет, а при –4 °С – в течение 20 лет (93 %) [4]. Исследования жизнеспособности семян друго� го вида лука – батуна (A. fistulosum) показали, что в течение двух лет при комнатных условиях и даже при 6 °С происходит резкое снижение таких показателей жизнеспособности, как де� гидрогеназная активность, энергия прораста� ния и всхожесть, тогда как при –6 °С жизнеспо� собность семян была выше 90 % даже после трех лет хранения [6]. Преобладающая часть работ по изучению условий хранения семян посвящена анализу всхожести, энергии прорастания и другим хо� зяйственным показателям качества семян.© Л.М. ЛАЗАРЕНКО, В.Ф. БЕЗРУКОВ, 2008 55 Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 5 Имеются также отдельные работы по анализу нарушений генома семян при их хранении в условиях низкой температуры. Так, в семенах озимой ржи, хранившихся при –3 °С в течение 6 мес, рост частоты хромосомных аберраций не наблюдался [7]. Хранение семян Crepis capil� laris при –5 °С в течение 98 сут также не сказа� лось на изменении частоты хромосомных абер� раций [8]. Структурные перестройки хромосом и всхожесть семян ржи с разной степенью влажности изучали после 14�летнего хранения в лабораторных услових [9]. Частота аберрант� ных анафаз в клетках корневой меристемы про� ростков из герметически закрытых с исходной влажностью семян составила 8,87 % при всхо� жести 14 %, в то время как при открытом хра� нении (обычным лабораторным способом) се� мена не взошли. Всхожесть герметически за� крытых семян ржи с влажностью 0,5 от исход� ной через 14 лет составляла 83 %, а частота абер� рантных анафаз оставалась на уровне молодых семян открытого хранения – 0,35 и 0,17 % соот� ветственно [9]. Семена лука батуна (Allium fistulosum L.) ха� рактеризуются высокой хромосомной неста� бильностью. На втором году хранения семян частота аберрантных анафаз в меристеме про� ростков может составить 3,5 % [10] и даже 14 % [11], что, очевидно, зависит не только от сор� та, но и от партии (места и года урожая) семян [11]. На третьем году хранения частота абер� рантных анафаз в клетках корневой меристе� мы проростков в зависимости от степени ант� ропогенного загрязнения мест произрастания материнских растений может достигать 10, 20 и 35 % [12]. Реакция генома семян батуна раз� ного срока хранения на гамма�облучение по� казала, что наиболее уязвимым по всхожести и частоте аберрантных анафаз оказался третий год хранения семян [13]. Период жизни семян батуна по данным разных авторов составляет 3–6 лет, меньше 5 лет, 7 лет крайний предел (цит. по [11]), 5 лет (60–65 мес) [14], и не всег� да падение всхожести семян батуна соответст� вует повышению частоты аберрантных анафаз [14], что также показано и для других видов растений [15, 16]. Возрастная динамика всхожести семян ба� туна в пределах продолжительности жизни се� мян, которые хранятся в лабораторных услови� ях, имеет достаточно характерную, повторяю� щуюся из года в год картину. В течение пер� вых месяцев после сбора семян всхожесть не� высока, при дальнейшем хранении наблюдается нарастание всхожести семян – очевидно, про� исходит дозревание семян при сухом хранении. На втором�третьем году хранения всхожесть семян удерживается на каком�то определен� ном уровне, на третьем�четвертом году она начинает падать, на пятом году падение всхо� жести ускоряется. Это усредненная общая картина для нескольких партий семян батуна разных лет урожая, начиная с 1994 по 2001 гг. [14]. Период, в течение которого всхожесть семян еще сохраняется (но уже не на 3�и, а на 4�е или 5�е сутки после начала проращивания) и еще можно провести цитогенетический ана� лиз, составляет в среднем 5 лет (60–65 мес). Зависимость возрастной динамики хромо� сомной нестабильности от температуры хране� ния семян в течение всего периода жизнеспо� собности изучена весьма неполно. В настоящей работе изложены полученные нами экспери� ментальные данные по возрастной динамике всхожести и цитогенетических показателей хромосомной нестабильности семян Allium fistu� losum L. с одной и той же исходной влажнос� тью, которые хранились в течение шести лет при двух температурных режимах. Шесть лет – это период, в течение которого семена этой партии, хранившиеся при комнатной темпера� туре, полностью потеряли всхожесть. Материалы и методы. Использовали семена лука батуна (Allium fistulosum L.) сорта Майский, урожай 1997 г. Через 1 мес после сбора часть се� мян поместили в холодильник, где температура согласно периодическим измерениям изменя� лась от 4 до 9 °С. Контрольные семена, поме� щенные в стеклянную негерметически закры� тую посуду, хранили в темном шкафу при ком� натной температуре, которая изменялась от 14 до 29 °С в зависимости от времени года. Хра� нившиеся при комнатной температуре семена проращивали, начиная с первого месяца хране� ния. Семена, хранившиеся в холодильнике, на� чали проращивать с 30�го месяца хранения. Семена проращивали в дистиллированной воде в термостате при 24 � 1,5 °С и фиксиро� вали в смеси этанола и ледяной уксусной кис� лоты (3 : 1). Фиксацию производили одномо� 56 Л.М. Лазаренко, В.Ф. Безруков ментно, когда не меньше половины пророст� ков достигали 4–9 мл. Окрашивание ацетор� сеином, приготовление давленых препаратов и анафазный анализ клеток корневой мерис� темы проростков производили стандартными методами [17]. Жизнеспособность семян оценивали по всхожести на 3�и сутки после замачивания. Об изменении стабильности генома судили по частоте аберрантных анафаз – доле анафаз с аберрациями от общего количества проанали� зированных анафаз, поврежденности аберрант� ной клетки – количеству аберраций, приходя� щихся на одну аберрантную клетку, и частоте мультиаберрантных анафаз – доле мультиабер� рантных анафаз от общего количества изучен� ных анафаз в процентах. Анафазы с пятью и бо� лее аберрациями, а также с множественными аберрациями неопределенного вида относили к мультиаберрантным. Частоту мостов определя� ли как долю мостов (в процентах) от общего ко� личества всех видов аберраций. Частоту двой� ных мостов вычисляли как долю (в процентах) от общего количества мостов. Статистическую обработку осуществляли общепринятыми методами [18]. Результаты исследований и их обсуждение. Полученные данные (средние значения и их погрешности) об изменении всех изученных параметров сведены в таблицу, которая позво� ляет проследить параллельность возрастной динамики этих параметров. Всхожесть – главный параметр жизнеспо� собности семян – определяли в течение всей продолжительности жизни семян, хранивших� ся при комнатных температурных условиях, т.е. в течение более шести лет (75 мес). Возрас� тная динамика всхожести семян данной партии в целом не отличается от общей картины дина� мики всхожести семян батуна, за исключением пятого и шестого года хранения: падение всхо� жести в этот период происходит медленнее, хотя общее снижение всхожести семян начи� нается после третьего года хранения (таблица и рис. 1). На шестом году хранения семена на� чинали прорастать только на 4–5�е сутки. Всхожесть семян, хранившихся в течение того же периода при пониженной температуре, сос� тавляет на шестом году хранения 74 %. Уравнение регрессии (y = bx + a) отражает линейную компоненту динамики всхожести, где коэффициент регрессии b соответствует средней скорости изменения всхожести. Обра� щает на себя внимание различие в средней ско� рости возрастных изменений всхожести разных по условиям хранения семян. Для семян, хра� нившихся при комнатной и пониженной темпе� ратуре, уравнения регрессии следующие: y = = –0,86x + 80,31 и y = 0,24x + 52,13 соответст� венно. Если сравнить всхожесть семян на тре� тьем году хранения (27–38 мес, таблица), мож� но заметить, что всхожесть хранившихся при пониженной температуре семян даже несколь� ко ниже, чем семян, хранившихся при комнат� ной температуре. Однако к пятому и шестому году хранения всхожесть этих же семян повы� шается, как бы повторяя картину нарастания всхожести молодых семян (1–1,5 года), хра� нившихся при комнатной температуре (рис. 1). Если после сбора семян батуна в течение неко� торого времени происходит их дозревание (су� дя по всхожести молодых семян, так оно и есть), можно предположить, что пониженная температура не только отдаляет сроки сниже� ния жизнеспособности семян, но и замедляет их дозревание после сбора. Ограниченное количество помещенных в холодильник семян не позволило проследить дальнейшую динамику всхожести, поэтому крайний срок сохранения всхожести семян, хранившихся после уборки при пониженной температуре, остался невыясненным. Однако, ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 5 Рис. 1. Динамика всхожести семян батуна при двух тем� пературных режимах хранения. Ноликами отмечены значения для комнатной температуры, крестиками – значения для пониженной температуры хранения (в хо� лодильнике): по вертикали – всхожесть, %; по гори� зонтали – возраст, мес 57 Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 5 П Т К Т П Т К Т П Т К Т П Т К Т П Т К Т С Х С , м е с К Т П Т Ч Д М Ч М , % Ч М А А , % П А К Ч А А (n ) В с х о ж е с т ь , % – – – – – – – – 1 0 ,5 � 7 ,0 4 2 ,9 � 1 3 ,2 1 5 ,4 � 1 0 ,0 – – – – 3 0 ,8 � 9 ,1 – 1 3 ,6 � 7 ,3 – – 3 3 ,3 � 1 5 ,7 – 2 0 ,0 � 1 7 ,9 0 6 ,7 � 6 ,4 0 4 2 ,9 � 7 ,6 5 0 ,0 � 1 0 ,2 3 4 ,8 � 5 ,7 4 6 ,9 � 6 ,2 5 9 ,0 � 3 ,4 6 0 ,5 � 5 ,4 6 0 ,7 � 3 ,7 5 1 ,8 � 4 ,8 4 1 ,9 � 6 ,3 4 6 ,9 � 5 ,5 3 5 ,7 � 9 ,1 6 6 ,5 � 3 ,1 – 4 9 ,4 � 3 ,7 6 0 ,6 � 3 ,9 6 0 ,0 � 6 ,9 5 4 ,2 � 3 ,7 4 4 ,7 � 3 ,9 5 – – – – – – – – 7 9 ,2 � 8 ,3 5 0 ,0 � 9 ,4 7 2 ,2 � 1 0 ,6 – – – – 5 7 ,8 � 7 ,4 – 9 1 ,7 � 5 ,6 – – 5 6 ,3 � 1 2 ,4 – 4 1 ,7 � 1 4 ,2 7 7 ,8 � 1 3 ,9 9 3 ,8 � 0 ,6 1 0 0 � 0 ,0 5 7 ,5 � 5 ,8 4 0 ,4 � 6 ,8 6 3 ,9 � 4 ,6 5 6 ,6 � 4 ,7 3 7 ,3 � 2 ,1 5 3 ,6 � 4 ,1 6 7 ,1 � 2 ,9 4 6 ,6 � 3 ,4 5 7 ,5 � 4 ,8 6 0 ,4 � 4 ,2 4 3 ,1 � 6 ,1 6 4 ,0 � 2 ,4 – 6 6 ,6 � 2 ,5 4 9 ,6 � 3 ,0 5 2 ,9 � 5 ,4 5 2 ,6 � 2 ,9 6 0 ,8 � 3 ,4 – – – – – – – – 0 0 0 – – – – 0 – 0 – – 0 – 0 0 0 0 0 0 ,6 � 0 ,3 6 0 ,3 � 0 ,1 7 0 ,2 � 0 ,1 8 0 ,6 � 0 ,1 8 0 ,4 � 0 ,2 8 0 ,2 � 0 ,1 7 2 ,7 � 0 ,8 9 0 ,7 � 0 ,4 8 0 ,4 � 0 ,4 0 ,9 � 0 ,9 1 ,6 � 0 ,5 7 – 1 ,5 � 0 ,6 6 ,5 � 1 ,6 2 4 ,3 � 1 ,8 9 7 ,0 � 1 ,7 5 7 ,9 � 2 ,0 2 – – – – – – – – 1 ,2 6 � 0 ,1 2 1 ,2 0 � 0 ,2 0 1 ,2 3 � 1 ,2 3 – – – – 1 ,1 6 � 0 ,1 0 – 1 ,2 5 � 0 ,2 5 – – 1 ,3 8 � 0 ,2 4 – 1 ,1 5 � 0 ,1 1 1 ,1 7 � 0 ,1 7 1 ,1 6 � 0 ,1 2 1 ,0 � 0 ,0 1 ,3 4 � 0 ,1 4 1 ,4 1 � 0 ,1 1 1 ,2 3 � 0 ,0 7 1 ,3 3 � 0 ,0 6 1 ,4 4 � 0 ,0 6 1 ,4 8 � 0 ,1 4 1 ,3 9 � 0 ,0 9 1 ,5 7 � 0 ,0 9 1 ,4 1 � 0 ,1 0 1 ,3 9 � 0 ,1 0 1 ,5 6 � 0 ,1 5 1 ,4 4 � 0 ,0 6 – 1 ,6 0 � 0 .0 8 1 ,7 7 � 0 ,1 1 1 ,9 8 � 0 ,1 9 1 ,9 0 � 0 ,1 4 1 ,6 9 � 0 ,2 4 – – – – – – – – 2 ,2 � 0 ,5 ( 9 5 3 ) 2 ,6 � 0 ,6 ( 7 8 5 ) 3 ,4 � 0 ,9 ( 4 3 9 ) – – – – 4 ,2 � 0 ,7 ( 8 5 2 ) – 3 ,3 � 0 ,7 ( 6 0 1 ) – – 2 ,0 � 0 ,6 ( 5 6 2 ) – 1 ,9 � 0 ,6 ( 5 2 9 ) 1 ,1 � 0 ,4 ( 7 2 9 ) 2 ,4 � 0 ,6 ( 5 9 4 ) 1 ,6 � 0 ,6 ( 4 4 1 ) 8 ,5 � 1 ,2 ( 5 3 9 ) 8 ,4 � 1 ,3 ( 4 6 7 ) 8 ,2 � 0 ,8 ( 1 0 5 5 ) 1 4 ,2 � 1 ,4 ( 5 9 1 ) 2 5 ,9 � 1 ,2 ( 1 8 1 1 ) 2 1 ,1 � 1 ,8 ( 5 0 2 ) 2 6 ,6 � 1 ,7 ( 6 6 2 ) 4 4 ,4 � 2 ,7 ( 3 2 9 ) 2 4 ,2 � 2 ,5 ( 2 9 7 ) 3 5 ,7 � 3 ,0 (2 5 2 ) 3 4 ,3 � 4 ,6 (1 0 8 ) 5 4 ,9 � 2 ,2 ( 4 8 8 ) – 7 1 ,2 � 2 ,3 ( 4 0 6 ) 7 5 ,8 � 2 ,8 ( 2 3 1 ) 4 5 ,2 � 4 ,6 ( 1 1 5 ) 8 0 ,3 � 2 ,7 ( 2 1 3 ) 7 2 ,3 � 3 ,4 ( 1 7 7 ) – – – – – – – – 6 8 ,3 � 2 ,7 6 3 ,5 � 3 ,4 4 7 � 4 ,4 – – – 7 3 � 4 ,4 6 9 ,5 � 3 ,2 4 9 � 5 ,0 7 7 � 4 ,2 – – 7 3 ,9 � 9 ,2 – 4 6 � 3 ,5 6 5 � 4 ,8 7 5 � 4 ,3 7 5 ,5 � 3 ,2 7 0 � 2 ,7 7 2 � 3 ,2 7 4 � 3 ,1 7 4 � 4 ,4 6 8 ,3 � 2 ,7 4 9 � 5 ,0 7 7 � 4 ,2 5 7 � 5 ,0 3 7 � 4 ,8 4 8 � 5 ,0 5 1 � 3 ,5 3 6 ,5 � 3 ,4 3 3 � 2 ,7 1 2 � 1 ,9 0 (1 6 � 2 ,1 )* 0 (7 � 1 ,3 )* 0 (5 ,6 � 1 ,1 )* 0 (8 ,8 � 1 ,3 )* 1 2 6 1 0 1 4 1 8 2 3 2 7 3 0 3 2 3 8 4 0 4 1 4 9 5 1 5 4 6 0 6 2 6 4 6 6 7 4 7 5 П р и м е ч а н и я . С Х С – с р о к х р а н е н и я с е м я н , n – к о л и ч е с т в о п р о а н а л и зи р о в а н н ы х к л е т о к , П А К – к о л и ч е с т в о а б е р р а ц и й н а о д н у п о в р е ж д е н н у ю к л е тк у, Ч М А А – ч а с то та м у л ьт и а б е р р а н тн ы х а н а ф а з, Ч М – ч а с то та м о с то в , Ч Д М – ч а с то та д в о й н ы х м о с то в . *В с к о б к а х у к а за н а в с х о ж е с ть н а 4 – 5 �е с у т к и , н а 3 �и с у т к и в с х о ж е с т ь р а в н а н у л ю . П ар ам ет ры х ро м ос ом но й не ст аб ил ьн ос ти и вс хо ж ес ть с ем ян A lli um fi st ul os um L . пр и ко м на тн ой ( К Т ) и по ни ж ен но й (П Т ) т ем пе ра ту ре х ра не ни я 58 Л.М. Лазаренко, В.Ф. Безруков ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 5 исходя из полученных данных, можно пред� положить, что хранящиеся при пониженной температуре семена батуна способны прорас� тать и после шести лет хранения. Частота аберрантных анафаз (ЧАА) при старении семян при комнатной температуре увеличивается от 1,9 % у одномесячных семян до 75–80 % у старых (более пяти лет хранения) (таблица). Увеличение частоты аберрантных анафаз имеет характер нарастающих колеба� ний; с возрастом, по мере повышения ЧАА, амплитуда колебаний увеличивается (рис. 2, а). В семенах батуна, хранившихся при понижен� ной температуре, на третьем году (30 мес) часто� та аберрантных анафаз составила 2,20 ± 0,45 %, в то время как при комнатной температуре у семян этого возраста она была равна 20,54 ± ± 0,97 % (таблица). В течение последующего хранения в холодильнике частота аберрантных анафаз оставалась в пределах 2–4 % (рис. 2, а, таблица). Для семян, хранившихся при комнатной и пониженной температуре, уравнения регрес� сии следующие: y = 1,05x – 7,78 и y = 0,002x + + 2,87 соответственно, хотя различия в ско� рости нарастания ЧАА (%/мес) и без того оче� видны. Поврежденность аберрантной клетки (ПАК) в семенах, хранившихся при комнатной тем� пературе, также выше, чем в семенах, которые хранились при 4–9 °С, даже с учетом того, что при вычислении поврежденности мультиабер� рантные анафазы не учитывали. Поэтому ре� альная поврежденность аберрантной клетки гораздо выше. Скорость нарастания ПАК в се� менах, хранившихся при комнатной темпера� туре, в 4 раза выше (без учета мультиаберрант� ных анафаз), чем в семенах, хранившихся при пониженной температуре, о чем свидетельст� вуют коэффициенты регрессии из уравнений y = 0,009x+ 1,11 и y = 0,002x + 1,14 соответст� венно. Мультиаберрантные анафазы при комнатной температуре хранения семян стали появляться на втором году хранения (рис. 2, таблица). В семенах, хранившихся при пониженной тем� пературе, мультиаберрантные анафазы не наб� людались в течение всего срока хранения. Это, впрочем, и неудивительно с учетом тех низких значений частоты аберрантных анафаз (2–4 %) Рис. 3. Изменения частоты мостов (а) и частоты двой� ных мостов (б) во время хранении семян батуна при разной температуре. Ноликами отмечены значения для комнатной температуры, крестиками – значения для пониженной температуры хранения (в холодильнике); по вертикали – мосты (а) и двойные мосты (б), % Рис. 2. Возрастные изменения частоты аберрантных анафаз (а) и поврежденности аберрантной клетки (б) при комнатной (нолики) и пониженной (крестики) температуре хранения: по вертикали – ЧАА (а) и ПАК (б), %; по горизонтали – возраст, мес 59 Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 5 и поврежденности аберрантной клетки (не бо� лее 1,4 аберрации на клетку), которые при по� ниженной температуре хранения наблюдались в течение шести лет (таблица). Повышение частоты аберрантных анафаз часто сопровождается снижением поврежден� ности аберрантной клетки и наоборот. Вполне вероятно, что это естественное явление для семян батуна и не только для батуна. При хра� нении семян повреждение новых (неповреж� денных) клеток и дополнительное поврежде� ние клеток уже поврежденных реализуется согласно разным механизмам. Динамики час� тоты аберрантных анафаз и поврежденности аберрантной клетки развиваются несколько независимо. Спектр аберраций хромосом. Возрастные из� менения хромосомной нестабильности каса� ются не только количественных показателей, но и качественных различий, отражающихся на спектре аберраций хромосом. Известно, что по мере старения семян A. fistulosum в клетках корневой меристемы проростков все больше появляется фрагментов, что снижает долю мостов в общем спектре аберраций. Кроме то� го, количество аберраций хромосомного типа (мостов и фрагментов) также увеличивается – повышается частота двойных мостов от общего количества [11, 19]. Как можно видеть из представленных в таб� лице данных, в клетках проростков из молодых семян (до 10 мес хранения) мосты не всегда являются единственным типом аберраций хро� мосом, но в преобладающем большинстве это мосты хроматидного типа. По мере дальнейшего хранения семян час� тота мостов снижается, появляется все больше фрагментов. На рис. 3 представлены графики возраст� ной динамики частоты мостов и двойных мос� тов при хранении семян при разной темпера� туре. В семенах, хранившихся при комнатной температуре, наблюдается некоторое сниже� ние частоты мостов. При пониженной темпе� ратуре хранения возрастные изменения часто� ты мостов имели выраженно неравномерный характер, однако в целом этот показатель не только не снижался, но и имел тенденцию к нарастанию, о чем свидетельствуют коэффи� циенты регрессии уравнений частоты мостов для семян, хранившихся при комнатной и по� ниженной температуре: y = –0,22x + 67,03 и y = 0,31x + 51,42 соответственно. Частота двойных мостов в семенах, хранив� шихся при пониженной температуре, значи� тельно ниже, чем в семенах при пониженной температуре в течение всего срока хранения. Об этом свидетельствуют не только коэффи� циенты регрессии из уравнений (для комнат� ной и пониженной температуры y = 0,55x + + 21,49 и y = 0,11x + 19,97 соответственно), но и абсолютные значения этого показателя (таб� лица, рис. 3, б). Температура – один из самых важных фак� торов воздействия на скорость биохимичес� ких реакций. В большинстве случаев темпера� турный коэффициент (число, показывающее, во сколько раз меняется константа скорости реакции при изменении температуры на 10 °С) лежит в пределах от 2 до 4, однако встречают� ся и реакции с очень небольшим температур� ным коэффициентом (фотохимические пре� вращения, ферментативные процессы и т.д.) [20]. К таким реакциям можно отнести и су� щественную часть метаболических превраще� ний при хранении семян. При пониженной температуре скорость ме� таболических реакций снижается, образование токсических и мутагенных метаболитов замед� ляется, что препятствует образованию потен� циальных изменений хромосом и реализации их в аберрации. Выводы. Хранение после уборки семян ба� туна в течение шести лет при пониженной тем� пературе способствует не только сохранению всхожести семян, но и поддержанию стабиль� ности хромосом в клетках корневой меристемы проростков на уровне молодых семян, что от� ражается не только на количестве аберраций хромосом, но и на спектре хромосомных абер� раций. Это представляется особенно важным, поскольку семена батуна, как было сказано, ха� рактеризуются высокой хромосомной неста� бильностью, а цитогенетические показатели хромосомной нестабильности привычно рас� сматриваются как показатели старения семян. Анализ закономерностей такого влияния по� ниженной температуры представляется доста� точно интересным и будет представлен в пос� ледующих сообщениях. 60 Л.М. Лазаренко, В.Ф. Безруков ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 5 L.M. Lazarenko, V.F. Bezrukov THE DYNAMICS OF CHROMOSOMAL INSTABILITY OF WELSH ONION (ALLIUM FISTULOSUM L.): THE INFLUENCE OF SEED STORAGE TEMPERATURE The age�related dynamics of chromosomal instability and germination capacity of welsh onion (Allium fistulosum L.) seeds have been studied under two different storage temperatures during six years after harvesting. Seeds that were kept at the room temperature (14–28 °С) during 6 years of storage have lost their germination capacity. The frequencies of aberrant anaphases grew from 2 % on the first month of storage up to 80 % on the 75th month of storage. The germination capacity of seeds kept at the lower temperature (4–9 °С) was 73–77 % on the 6th year of storage and the frequency of aberrant anaphases remained within the limits of 2–4 %. Thus, storage of welsh onion seeds during 6 years at the lower temperature allows to retain germination capacity and restrains the augmentation of chromosomal instability in root meristem cells of seedlings during this period. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Физиология и биохимия покоя и прорастания семян: Пер. с англ. / Под ред. М.Г. Николаевой и Н.В. Об� ручевой. – М.: Колос, 1982. – 495 с. 2. Эмбриология растений : Пер. с англ. / Под ред. И.П. Ермакова. – М.: Агропромиздат, 1990. – Т. 2. – 463 с. 3. Стреллер Б. Время, клетки и старение : Пер. с англ. – М.: Мир, 1964. – 251 с. 4. Бартон Л. Хранение семян и их долговечность: Пер. с англ. – М.: Колос, 1964. – 239 с. 5. Робертс Е.Г. Цитологические, генетические и ме� таболические изменения, связанные с потерей жизнеспособности // Жизнеспособность семян: Пер. с англ. – М.: Колос, 1978. – С. 244–259. 6. Yanping Y., Rongqi G., Qingquan S., Shengfu L. Vigour of Welsh onion seeds in relation to storage temperature and seed moisture content // Seed sci. technol. – 2000. – 28, № 3. – Р. 817–823. 7. Помогайбо В.М. Влияние температуры хранения облученных семян на частоту хромосомных абер� раций // Цитология и генетика. – 1970. – 4, № 3. – С. 275–277. 8. Дубинин Н.П. Потенциальные изменения в ДНК и мутации. Молекулярная цитогенетика. – М.: На� ука, 1978. – С. 86–89. 9. Слесаравичюс А.К. Изменение числа хромосомных аберраций и некоторых биохимических процессов в семенах разного возраста. 3. Частота хромосом� ных аберраций в семенах ржи при разных условиях хранения // Тр. АН ЛитССР. Сер. В. – 1969. – 1 (48). – С. 183–186. 10. Орлова Н.Н., Ежова Т.А. Влияние ингибитора син� теза ДНК 5�аминурацила на возникновение структурных мутаций хромосом в семенах лука� батуна разного возраста // Генетика. – 1974. – 10, № 12. – С. 19–25. 11. Орлова Н.Н. Естественный мутационный процесс в семенах при их хранении // Усп. соврем. генети� ки. – 1972. – 4. – С. 206–228. 12. Bezrukov V. F., Lazarenko L.M. Environmental impact on age�related dynamics of karyotypical instability in plants // Mutat. Res. – 2002. – 520, № 1/2. – P. 113– 118. 13. Лазаренко Л.М., Безруков В.Ф. Динамика хромо� сомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): гамма�облучение семян разного срока хране� ния // Цитология и генетика. – 2006. – 40, № 4. – С. 31–36. 14. Лазаренко Л.М., Безруков В.Ф. Модифікація віко� вої динаміки хромосомної нестабільності в насінні батуна (Allium fistulosum L.) під впливом перманга� нату калію // Фактори експериментальної еволю� ції організмів : Зб. наук. пр. – Київ : Логос, 2006. – 3. – С. 359–363. 15. Орлова Н.Н., Солдатова О.П. Цитогенетическое изучение мутационного процесса в семенах попу� ляций и чистых линий ржи (Secale cereale L.) при хранении // Генетика. – 1975. – 11, № 11. – С. 9–14. 16. Задорожная О.А., Рябчун В.К., Богуславский Р.Л. Ци� тогенетический эффект старения семян пшеницы // Цитология и генетика. – 1997. – 31, № 3. – С. 49– 54. 17. Гостимский С.А., Дьякова М.И., Ивановская Е.В., Монахова М.А. Практикум по цитогенетике : Ме� тод. пособие. – М.: Изд�во Моск. ун�та, 1974. – 171 с. 18. Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Высш. шк., 1990. – 349 с. 19. Лазаренко Л.М. Цитогенегетична оцінка мутабіль� ності Allium fistulosum L. (Liliacea, Magnoliophyta) при старінні насіння : Автореф. дис. … канд. біол. наук. – Київ, 1999. – 19 с. 20. Николаев Л.А., Фадеев Г.Н. Молекула, скорость, реакция. – М.: Просвещение, 1975. – 175 с. Поступила 07.03.07
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-8224
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0564-3783
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T13:30:06Z
publishDate	2008
publisher	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
record_format	dspace
spelling	Лазаренко, Л.М. Безруков, В.Ф. 2010-05-14T14:29:21Z 2010-05-14T14:29:21Z 2008 Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян / Л.М. Лазаренко, В.Ф. Безруков // Цитология и генетика. — 2008. — Т. 42, № 5. — С. 54-60. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. 0564-3783 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8224 575.224.23 Исследована возрастная динамика хромосомной нестабильности в клетках корневой меристемы проростков и всхожесть семян батуна (Allium fistulosum L.) при двух температурных режимах хранения в течение шести лет после сбора семян. Семена, хранившиеся при комнатной температуре (14–28 °С), через шесть лет хранения потеряли всхожесть. Частота аберрантных анафаз в этих семенах возросла от 2 % на первом месяце хранения семян до 80 % на 75-м месяце. Всхожесть семян, хранившихся при пониженной температуре (4–9 °С), на шестом году хранения составила 73–77 %, а частота аберрантных анафаз в этих семенах оставалась в пределах 2–4 % на протяжении шести лет. Таким образом, хранение семян батуна в течение шести лет при пониженной температуре способствует сохранению всхожести семян и препятствует развитию хромосомной нестабильности в клетках корневой меристемы проростков в течение этого периода. The age-related dynamics of chromosomal instability and germination capacity of welsh onion (Allium fistulosum L.) seeds have been studied under two different storage temperatures during six years after harvesting. Seeds that were kept at the room temperature (14–28 °С) during 6 years of storage have lost their germination capacity. The frequencies of aberrant anaphases grew from 2 % on the first month of storage up to 80 % on the 75th month of storage. The germination capacity of seeds kept at the lower temperature (4–9 °С) was 73–77 % on the 6th year of storage and the frequency of aberrant anaphases remained within the limits of 2–4 %. Thus, storage of welsh onion seeds during 6 years at the lower temperature allows to retain germination capacity and restrains the augmentation of chromosomal instability in root meristem cells of seedlings during this period. ru Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України Оригинальные работы Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян The dynamics of chromosomal instability of welsh onion (Allium fistulosum L.): the influence of seed storage temperature Article published earlier
spellingShingle	Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян Лазаренко, Л.М. Безруков, В.Ф. Оригинальные работы
title	Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян
title_alt	The dynamics of chromosomal instability of welsh onion (Allium fistulosum L.): the influence of seed storage temperature
title_full	Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян
title_fullStr	Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян
title_full_unstemmed	Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян
title_short	Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян
title_sort	динамика хромосомной нестабильности батуна (allium fistulosum l.): влияние температуры хранения семян
topic	Оригинальные работы
topic_facet	Оригинальные работы
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8224
work_keys_str_mv	AT lazarenkolm dinamikahromosomnoinestabilʹnostibatunaalliumfistulosumlvliânietemperaturyhraneniâsemân AT bezrukovvf dinamikahromosomnoinestabilʹnostibatunaalliumfistulosumlvliânietemperaturyhraneniâsemân AT lazarenkolm thedynamicsofchromosomalinstabilityofwelshonionalliumfistulosumltheinfluenceofseedstoragetemperature AT bezrukovvf thedynamicsofchromosomalinstabilityofwelshonionalliumfistulosumltheinfluenceofseedstoragetemperature

Динамика хромосомной нестабильности батуна (Allium fistulosum L.): влияние температуры хранения семян

Репозитарії

Схожі ресурси