Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРЕОДОЛЕНИЯ ТКАНЕВОЙ НЕСОВМЕСТИМОСТИ ПУТЕМ РЕГУЛЯЦИИ РАНЕВОГО КАЛЛУСОГЕНЕЗА РАСТИТЕЛЬНЫХ ТРАНСПЛАНТАТОВ (НА ПРИМЕРЕ ВИНОГРАДНОЙ ЛОЗЫ)

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРЕОДОЛЕНИЯ ТКАНЕВОЙ НЕСОВМЕСТИМОСТИ ПУТЕМ РЕГУЛЯЦИИ РАНЕВОГО КАЛЛУСОГЕНЕЗА РАСТИТЕЛЬНЫХ ТРАНСПЛАНТАТОВ (НА ПРИМЕРЕ ВИНОГРАДНОЙ ЛОЗЫ)"



ВСЕШОЭШЙ ШУЧНО-ИССДЕЩОВАТВаЬСКИЙ ИНСТИТУТ

смьсшсозяйствшюй рлдаолопм

На правах рукописи

ГОГЭЗАШВИПИ Михаил Эрикович

7ХК 632.118.3:361.541

РАДИОБИШОППВСИИЙ МЕТОД ПРВОДОДИШ ТКАНЕВОЙ НЕСОБЫВСТМЮСГИ ГБГГШ РЕШВДИ РАНЕВОГО КАМУСОГЕНЕЗА. РАСШГЕШШ: ХРАНСШАНГАТС®

С На примере виноградной лозы)

ОЗ.ОО.ОХ - радиобиология

Автор« фер а т

дяссвртафж на соискание ученой сямгенк кандидата бнолог*ческнх кадк

Москва - 1987

Работа выполнена в Грузинском научно-исследовательском институте сельскохозяйственной радиологин Государственного агропромышленного комитета Грузинской ССР и Институте физиологии растений Академии наук Украинской ССР

Научные руководители: доктор биологических наук

глснти Г.Г.,

кандидат сельскохозяйственных наук МАЧАРАШВИЛИ Г.Р.

Официальные оппоненты; доктор биологических наук, профессор

БАТЫГИН Н.Ф.,

кандидат биологических наук САРАПУ-ЦЬЦЕВ В.И.

Ведущая организация - Московское отделение Всесоюзного

научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И.Вавилова

Г та диссертации состоится ¿исъхыгЛ-1 <?<1й

часов на заседании специализированного совета К. 120.81.01 во Всесоюзном научно-исследовательской институте сельскохозяйственной радиологии по адресу: 249020, г.Обнинск, Калужской обл.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института.

Автореферат разослан

1987 года.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат биологических наук Н.И.Сакжарова

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальности темы.Активно-развиваниаяся в настоящее время радиационная биотехнология способствует эффективному решению многих производственных задач в различных отраслях,народного хозяйства, в том числе и в сельском хозяйстве. (Кузин,Каушанский, 1981).

Среди многочисленных задач (Стоящих перед сельскохозяйствен нш производств«»; одной из важнейших является обеспечение хозяйств высокоурожайным посадочным материалом,_устойчивым к;неблагоприятным факторам.и гарантирующим получение высококачественной продукции. Эта же проблема стоит перед плодоводческими; и виноградарскими хозяйствами,которые перешли в настоящее время на выращивание . привитых, саяенцев. - Однако продуктивность хозяйств, спещали-зирзвдихся на прои зводстве. Привитых саженцев еще недостаточно высока, Одной из основных причин этого является низкий.выход удачных прививок из-за тканевой несовместимости прививаемых компонентов..

Результаты исследований-многих.авторов показали¿что в основе тканевой несовместимости трансплантатов могут леяать физиоло-го-Оиохимические процессы на различных структурно-функциональных уровнях организации растительного.организма (Кренке 1928, 1950, 1966; Боровиков 1935; Гарнер 1962; Булах 1980,1985;Махмет,Булах, Кслесниченко 1950,-Гродзннскнй и др.1985; Сиг.АЛ957;»9бе}Зах.К.

1954Г Оо1еу в.,Зеу»оп г.19бе) Моог Н.,197а,1981; ЗсЬи1шагш р. . 1979 и др. При этом в зависимости хл первичных причин несоответствия привйваемых компонентов, возможны различные формы ее проявления,что существенно затрудняет подбор способов преодоления той «ли иной формы несовместимости. - Исходя из этого; исследование процессов «лежащих в основе тканевой несовместимости. и разработка новых метопов.ее преодоления является весьма актуальным и имеет как научное,так и практическое значение.

Цель и задета исследований.Цель работы состояла. в исследовании факторов, влиявших на тканевую несовместимость прививаемых растений при -прививке функционально разнекачественных трансплантатов, а также в разработке метода'ее преодоления путем гамма-облучения прививаемиг компонентов. Для достизсенжя втой цели необходимо было решить следующие задачи; .

X., Определить значение функциональной неоднородности прививаемых компонентов при проявлении тканевой Мяпотестимости роотк-

Лмтралта

Ко орден»

сгл! .з^с, ач

1>к. К. А. Тидцигек!

■ц-ггш

тельных трансплантатов.- -

2.. Изучить влияние гамма-облучения на различные физиолого-биохимические процессы формирования прививок функционально неоднороднее прививаемых компонентов. - • •

* 3. Исследовать возможность использования предпрививочного гамма-облучения прививаемых, растений дай улучшения их срастания..

Научная новизра.Впервые проведены исследования действия гамма-облучения на различные физиолого-биохимические процессы формирования прививки функционально разнокачественных растительных- трансплантатов.. Показано, что при прививке функционально неоднородных прививаемых компонентов происходит взаимодействие трансплантатов о различной динамикой раневого каллусогеиеза.что препятствуетнормальному протеканию процесса срастания.Установлено, что предпрививочное гамма-облучение прививаемых растений изменяет: их функциональное состояние,что дает возможность направленно влиять на динамику раневого каллусогенеза растений - трансплантатов и таким образом улучшать срастание прививок.

Практическая значимость-Предлагай«^ ^ работе радиобиологический метод.преодоления тканевой несовместимости функционально■ неоднородных растительных трансплантатов может сдужить'экспериментальной предпосылкой для разработки радиационной технологии -увеличения.выхода первосортных.прививок^ Вместе с м данный метод можно - рассматривать в качестве дополнения-к ухе сущестщупцим: радиационным методам воздействия на прививаемые растения,что в целом может повысить рентабельность этих-способов в условиях промышленного производства привитых саженцев. •

АпроДапия работы;Основные положения диссертационной работы были представленыг на2-ой Всесоюзной конференции молодых ученых по * сельскохо зяйстве нной. радиологии (Обнинск,1983),2-ой Закавказской конференции по применению изотопов и ионизирупяих излучений в сельском хозяйстве {Тбилиси,1983), Всесоюзной конференции,молодых. исследователей "Регуляторные механизмы физиологических процессов у растениЙ"г(Ниев,1983).Всесоюзной школе-ссминаре "Теория и практика применения регуляторов роста растений в сельском хозяйстве" (Ташкент1984), а-ой Всесоюзной конференции по сельскохо--зяйственной радиологии (Обнинск ,1984), 6-ой 'конференции молодца ' ученых-биологов "Биологические аспекты повышения продуктивности животных и растений" (Рига,1984),рабочем совещании ".Леханизмы пострадиационного восстановления растений,(Шланга,1984),Закав- '

кягской;школе—семинаре но сельскохозяйственной радиологии (Мцхе--та,1985).. 16-ой'Республиканской конференции молодых ученых (Це-роваяи,Т986)., .

Публикации;" По материалам диссертации опубликовано/8 печатных работ",. ■

Стот^ттгпа и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения,обзора литературы, экспериментальной части, общего-заключения и выводов, а также - из описка использованной литературы, который включает 261 наименование, из них 100 иностранных авторов.: * * .

Диссертация изложена на 1Э8 страницах машинописного текста, содержат .2 таблида:и 33 рисунка.

. . ОБЪЕКТ И МЕТОДУ. ИССВДОВАНИЯ В качества обьекта исследования.вспользованн^черенки вияог-радной лозы РипарияХ рупестрис 101-14 и Берландиери X Рипария Кобера а таете различные эндемичные грузинские сорта. В экспериментах использовали черенка,находящиеся в стадии выхода из состояния вынужденного покоя, и сахенш через г год после прививки.

Методы изучения дикамики раневого каллусоге'неза.Раневой каллус получали на поверхности;среза исследуемых черенков.. Образование каллуоной массы происходило в условиях.стратификационной камеры при 30-32°С и 98{ относительной влажности.-

Количественним критерием каллусообразовательной способности служил вес 'сырой массы раневого каллуса делений на периметр камбиального колыш на поверхности среза. Замеры образовавшейся кал-луской массы при жзучеани.динамики его развития-проводили на 10, 15,20 и 25 сутки,«ратификаций.

Анатомо-гистологическое исследование зоны срастания прививки.

- Зону срастания прививок изучали на микрагоыньос срезах,которые подкрашивали водным раствором сазанина и фуксина.. Наблюдения проводили в проходящем■свете. t

Изучение зоны контакта равевых каллусов и исследование действия механического давления проводили метода* ультрафиолетовой микроскопии.- При анализе"Использовали явление первичной флуоресценции тканей виноградной,лозы.(Литвак,1978).

Исследование раневых каллусов на присутствие суберина проводилось гистохимической деажцве В с использование« красителе судяч--3 > (Фгрст, 1979) V-

- 4 -

Метода*.анализу биологической активности рндогенных Фктогор-' тнов в тютвдваемих черенках. Биозкягкческую активность эндогенных ауксинов (ИУК) я абснизовой кислоты (АЕК) определяли путем экстракции из измельченной в жидком азоте навески ткани,после чего очищали от сопутствующих веществ и разделяли методом бумажной хроматографии. В - качестве биотеста использовали ростовую реакцию отрезков колеонтилей паекиш (Кефели и др. ,1973;1Ьлякова,1979).

Количественный анализ проводили метод сад газояидкостной хроматографии {Кислин;Кефели,1Э82). Предварительное разделение АЕК и ИУК осуществляли методом.тонкослойной хроматографии ва пластин™ как *311иГо1 иУ-254".

При анализе биологической активности эндогенных гибберел—. линов.использовали метод Джонса ( Зопез,1968 ) (в -котором рель экстрагирующего раствора выполнял 0,2 М Трис-буфер (рН-7,2).После очистки - полученного экстракта проводили разделение методом бумажной хроматографии. В качестве биологических тестов использовали действие гиббереллинов на,прирост•гипокотилей проростков салата ( ?гаШс1алЛ,наге1пе(19бО ) а тест.с карликовым горохом (Муромцев .Агнистикова,1973; Далецкая.1979).

Анализ биологической активности:эндогенных цитокпкинов про--всдали путем экстракции в 75° этаноле, очистки методом колоночной хроматографии с ионообменной смолой Дауэко 50 Н* и разделением бумажной хроматографией. В качестве биотестов использовали, реакции образования в проростках щирица бетаииакинов (В1<ю1пегоп, ТЬота^1973) итест на увеличение веса этиолированных семядолей огурца (Процко.Варшавская,1977). ■

Метода изучения Формирования оа^^ой .реакции на уровне бел-ул^т; структур раневых каллусов.. Первым этапом исследования было, изучение содержания в раневых каллусах свободных протеиногеиных; аминокислот. Раневой каллус измельчали в жидком азоте, после чего проводили экстракцию 75° этанавсм. Подученный-экстракт упаривали, а сухой остаток растворяли в цитратнем буфере СрН-2,2). Содержание амшюквелот в образце определяли На аминокислотном■ анализаторе "Биотроник".

При исследовании фракционного состава белков раневого каллуса был использован-метод диск-электрофореза в полнакриламвдном геле. Экстракцию проводилитрис-боратным буфером (рН-8,3) (Хачид-зе,1976)..

Для количественного определения антигенного состава белков

раневых каллусов использовали методы Хейдельбергера и Лорелла (фримель,1979)..

Качественную характеристику различий антигенного состава раневых каллусов проводили методом анафилаксии с десенсибилизацией на морскихсвинках (Володарский,Бутенко,1966; Вязов, 1Э67) . и методом иммунсдаффузии по квадратной схеме С Зильб ер, Абелев, 1962;-ВаладарскиЙ, 1968,1971)..

? На всех этапах исследования для облучения опытного материала .использовали.гамма-устаяовки^УК-гбОООО'*, "Исследователь" и "Гупос-ЗМ". ■ 4

РЕЗУЛЬТАТ И СЕСУЕДЕНИЕ Г. Динамику кдллтсорбра эова кия ;привива е«ы%. чер^нкод При изучении, тканевой 'нессшместшости прививаемых компонентов важное место' занимают исследования процессов, связанных с раневым каллусооОразованиеа; Различные факторы, воздействующие ва прививаемые черенки,.начиная от- условий произрастания маточных растений до.сроков'сбора и режима хранении могут оказывать существенное влияние на их регенерациоиную способности. Однако при характеристике регеверациовной'способности прививаемых.черенков часто ограничиваются анализом количества образовавшейся каллус-вой массы без учета динамики этого процесса. Вместе с тем, по нашему мнение, это имеет важное значение при исследовании.: причин . некачественного срастания"прививаемых компонентов, . . Для изучения динамики раневого калдусообразования функционально разнокачественных 'прививаемых компонентов наш были прове- ■ дены опыты, в которых исполъзрвалясь три - партии черенков.Первая партия состояла из стандартных черенков,гранившихся, по технологическому режиму. Во второй партии были сгруппированы яешэревшие черенки..В третвей-ставдартнне черенки,но хранившиеся с нарушением технологического режима; Результата этих исследований представлены на рисунке I. Видно", что динамика каллусообразоеания у раздаг пар^ тий черенков существенно уразяичается ■вследствие: их функциональной не однородности.Проведенные анатомо-гистологические исследования зоны прививки функционалов разнокаЧботвеЕшсс черенков показали .типичные для тканевой несовыестимости'дефекги суастанш:.-*

Следовательно,независимо от других процессов!лежащих в основе- тканевой несовместимости^ различная дияаыиха каллусообразова-ная прививаемых растений жожет - выступать оснчсвпоЯ причиной -Ц£удо№-детворитедьного срастания фцпадионалйо неоднородны Л'ранашж-

- 6 -

татов. Исходя из этого поиск методических подходов.позволяющих регулировать динамику-раневого каллусогенеза, может иметь важное значение в решении проблемы тканевой несовместимости раститель- ' ных трансплантатов при их функциональной разнокачественности.

Рис Л Динамика каллуеообра-. зования у разнокаче ственкых' черенков

1 - стандартные - черенки,

2 - недостаточно вызревшие ■ 'Черенки, '.. .;';

3 - стандартные -черенки ,хра-нишиеся с нарушением'технологического' режима.'

2. Гамма-рэдтгяття рак Фактоп воздействия на динамику ■ ■ ранев<?го раллусогереаа - расут^^ьнш: тоансплацта^ов

Известно« что .одним из наиболееыоншах и эффективных факто--ров,способных воздействовать на пролиферирупцие ткани, является ионизиругадая радиация. В настоящее время в радиобиологии достаточно четко сформировалось представление о критических тканях. У растительных организмов критическими являются образовательные ткани— -меристемы. Клетки этих тканей являются наиболее радиочувствительными (Гродзинский,Гудков,1973,1982), Исходя из этого, мы:предположили, что предпрививочное облучение трансплантатов может быть фактором, . иэмевяшгим пролиферативвд» активность образовательной тяа~, ни (камбия) и,таким образом, средством воздействия на каллусоой-разовательную способность прививаемых черенков..

^ Для .'изучения этого вопроса мы провели исследования действия гамма-облучения на динамику калдусообразования у стандартных виноградных черенков, Представленные на рисуике 2 кривые показывают, что в течение 25 суток пострадиационного.периода облученные черенки отличались от контрольных оо массе образовавшегося каллуса. При анализе кривых прослеживалась строгая дозовая зависимость:с возрастанием дозы облучения уменьшалась масса образовавшегося каллуса.

Рис.2 Действие гамма-облучения на динамика каллусоойра-эования виноградных черенков I- контроль,.2 - 10Гр,3 -20Гр 4 - ЗОГр

■ Для характеристики доэоеой зависимости динамики каллусообразевания облученных черенков мы использовали показатель относительной екорости.роста (ОСР), определяемый'как отношение прироста: сырой массы * каллу саоблу ченннзе черенков « приросту масси в контроле за то же время..

Рис.3 Действие гамма-облуче--ния ка-относительную скорости роста раневого каллуса I — 10Гр,' 2.- 20Гр, 3 - ЗОГр

На рисунке 3 представлены результаты с использованием этого показателе; Видно> что в-ростовой реакции раневого каллусайа облучение внделяются три основные фаза:.период угнетения на начальном этапе развития, период восстановления и этап стабилизации * скорости роста.-При этом.чем вше доза облучения,тем значительней фаза угнетения.

' - 8.■ ,

Проведенные сштц показали,- что при помощи предпрививочного гаша-облучекия.можно эффективно воздействовать- на интенсивность ра звития - ра невой ткани."

* Дня определения интервала доз гамма-облучения, , оптимальных для "выравнивания" функционЕщъного состояния прививаемых компонентов, мыпровели исследования на разнокачественных .черенках ,контрастно отличающихся по каллусообразовательной способности от стандартных. Динамику калдусообразования после облучение исследовали: на стандартных черенках, черенки же с. заниженной калдусооб-разовательной.способностью использовали без.облучекоя.-Результаты, представленные на рис.4 свидетельствуют о том,-что при облучении, различая: в динамике калдусообразования функционально разнокачественных черенков к 10 дню стратификации. значительно уменьшаются. .

Рис;4 Действие гамма-облучения -на динамику раневого каллусо-генеза стандартных черенков при ^гушщиональном различии прививаемых компонентов О - стандартные черенки, Д - невызревшие черенки, О - стандартные черенки, хранившиеся с нарушением технологического режима;---ІОГр,

1 —*-15Гр,—»* —20Гр, *«• -25Гр '

Этот факт имеет немаловажное значение, т.к..именно в течение 10 суток стратификации происходят основные процесса.связанные:со срастанием раневых каллусов трансплантатов в прививке. Для:того, чтобы проследить,как данное явление реализуется в процессе формирования прививки, исследуемые черенки били прилиты. - функционально разнокачественные черенки прививались качественные стандартные черенки, облученные различными дозами. Результати отих*ош/тов представлены, на рисунке 5. ■ ■' ' —

3

Я

а

Рис.5 Действие гамма-облучения на количество удачных прививок •при разнокачественности прививаемых компонентов А - прививка стандартных черенков с невызревшими,привоями;, Б — с привоями,хранящимися с нарушением технологического режима, I - вариант без облучения, 2 - ВДГр, 3 - 15Гр, 4 - 20Гр, • 5 - 2511?

Видно,что при прививке невыэреших черенков на облученные стандартные подвои количество удачных прививок значительно возрастало. Прививки же черенков,хранившихся с нарушением технологического режима, на облученных подвоях дают неоднозначные результаты. -Так, если при дозе 20Гр наблвдалось увеличение, количества удачных прививок, то при повышении дозы.облучения.до 25Гр этот.показатель снижался. Шесте с тем, данные, представленные на рисунке 4,показывают, что при дозе 25Гр на 10 сутки происходит максимальное-приближение по каллусообразованию прививаемых-компонентов. По-видимому , снижение количества удачных прививок обусловлено тем обстоятельством, что при этой дозе возрастала доля черенков с "прерывистым" каллусом на поверхности:среза,.что, как известно, препятствует: нормальному срастанию прививки. В этом случае дозу 25Гр нужно расценивать как.наивысшую допустимую дозу при.облучении прививаемых .растений :с подобной радиорезистентностью,

В целом полученные результаты свидетельствуют, о том, что пред-прививочное гамма-облучение,нивелирующее различия в каллусообразо-вании у трансплантатов, может быть эффективным методом преодоления-тканевой несовместимости при функциональной разнокачественности прививаемых;растений.

, ' 3. Действие гамма-облучения на регулятбркую

1 систему растительных трансплантатов Изменение динамики раневого каллусогенеза, по-видимому»является результатом действия гамма-облучения на общее функциональное состояние прививаемых компонентов. В этом случае под функциональным состоянием можно подразумевать совокупность различных физио-.лого-биохимических реакций, обуславливающих характер общего мета-

¿одического состояния растеігай-тра¡¡силаотатов.. Очевидно ,что. из-: мснекие фу нкционалъдого состоящая у облученных растений связано с нарушением слсашых регуляторних систем, Следовательно,для того, чтоб а выяснить механизм действия ионизируадего излучения на функциональное состояние прививаемых черенков, необходимо изучить закономерности-радиационного поражения биологических систем,ответственных за регуляцию процессов жизнедеятельности растительного организма; Оцшой из важнейшие среди них является: система фзтогор-мональной регуляции. . '

Для этого нами были проведены исследования биологической ак- . тав кости эндогенных фитогормонов-¿процессе формирования ■ раневой реакщіи у облученных черенков. На рисунке 6 представлены результати опытов по определению действия облучения на биологическую.активность эвдогенных фитогормонов, ауксинов (КУК) и айсциэовой кислоты (АЕК). Видно.что у варианта с облучением после 20 часов стратификации происхсдит снижение биологической активности зоны локализации ауксинов и увеличение ингибируяцей зоны' с абсцизовой кислотой. Однако ¡спустя 4 суток, разница между вариантами'сглаживалась.

Рис.6 Действие гамма-облучения на биологическую активное^, эндогенных ДБК и ПУК в прививаемых.. черенках А-необлучешше черенки; Б-вариант с облучением; 1-после 20 часов стратификации,2-после 4-х суток' стратификации

" Рис.7 Содержание эндогенных ДЕК и ИУК и черенках г.иног-радной лозы в норме и после гамма-облучеггия А-после 20 часов стратификации;Б-иосле 4 суток стратификации ; І-АЕК; 2-ИУК. Вариант с облучением заштрихован, ' ' Количественный анализ этих фитогормонов,проведенный методом газаясидкостной хроматографии, дал аналогичные результаты (Рис.7),

Исследования действия гамма-облучения на эндогенное гиббе-реллины и цитокиниіеи показали ту же закономерность. После подав-лети активности на 20 час стратификации,спустя 4 суток, у облученных черенков найлидалось восстановление биологической активности исследуемых фптогормонов (рис.8,9).

(іі * '

Рис.8 Действие гамма-облучения на биологическую активность эндогенных гиббереллинов в прививаемых черенках винограда

- 12 - -

А - необлученные черенки,Б - вариант с облучением; I - после 20 часов стратификации;2 - после 4-х. суток стратификации

• ^ Ф <*«б ча і» "¿'і/чі'м V "ог "¿"» '«'«^У» Рис.9 Действие гамма-облучения на биологическую активность эндогенных цитокг-шинов в прививаемых черенках винограда- .

А-необлученные черенки;Б-вариант с облучением;1-после 20 часов стратификации;2-после 4 суток стратификации

Подученные результаты могут свидетельствовать о том>тао гамма-облучение является эффективным фактором воздействия на регуляторную систему прививаемых растений и следовательно, средством регуляции функционального состояния растительных трансплантатов на начальном этапе формирования прививки;

4.Действие гамма-облучения на Формировании белковых структур раневых: каляусов прививаемых. ^омггодедуо^

Среди многочисленных причин тканевой несовместимости расти-тельныхтрансплантатов одной из яйиболйе существенных является не--ооответствие белкового состава прививаемых кешонентов (Сафонов; ВеДденберг, 1969;Еулах,1Э80,1981,1983).Шесте о тем в силу различной динамики каллусообразования -функционально неоднородных трансплантатов в прививке происходит взаимодействие разновозрастных каллусов, находящихся на различных стадиях своего развития.Такая неодйородаость. гзаимсдействзвднх в прививке тканей может сопровождаться различиями в белковом составе, так как одним из наиболее ранних процессов.свидетельствуадих о начале функциональной перестройки' в, каллуое, является синтез специфических белков (Володар-

скнй,1Э68). Для изучения формирования белкового состава раневых тканей нами были исследованы каллусные белки на различных уровнях их структурной организации. Результаты этих исследований показали, что при помсти гаша-облучетй можно эффективно воздействовать на формирование белкового состава раневых .тканей при прививке. Так, проведенный анализ свободных протеиногенных аминокислот показал количественные различия.между, разновозрастными каллусами, однако после облучения эти различия значительно уменьшились.

Аналогичная закономерность наблюдалась и.при анализе Фракционного состава белков раневых каллусов.- Опыты проведенные методом диск-электрофореза показали, что в процессе развития раневой ткани со белковый состав характеризуется появлением новых, более кязкомолекулярных фракций, которые после гамма-облучения исчезали.

При аналитическом изучении белков сложных по составу растительных тканей наиболее универсальными являются иммунохимпческие методы.. , - -

Количественный анализ антигенного состава белков раневых кал--, лусов провадили методами ХеДдальбергера и Лорелла. При помощи истодов было обнаружено,-что количественные различия в антигенном составе белков разновозрастных каллусов при гаша-облучении сгла-

Рис.Ю Действие такма-облуче-ния на содержание антигенных Компонентов в белках раневых каллусов.

А - метод Хе&дельбергера; Б - метод Лореяла; X - старая каллусная ткань,

2 - молодая каллу скал ткань,

3 - раневой каллус после гамма- облучения

Для определения качественных изменений в антигенном составе белков раневых каллусов нами были проведеш исследования методами анафилаксии с десенсибилизацией на морских.свинках и двойной, имвднодиффуэта. Результаты этих исследований показали, что у.старой калдусной ткани появляются антигенные компоненты,- отсутстнудчис на более ранних этапах развития. Однако после гамма-облучения этих различий не обнаружено..

В желтел полученные результаты показали, что различия в белко-

живались (рис.10).-

I?

I > 1

1

= 1

- 3

" I

воя составе раневых каллусов при прививке функционально неоднородных трансплантатов могут быть нивелированы.путем гамма-облучения' прививаемых компонентов. Этот факт имеет немаловажное значение при прививках, так как степень идентичное™ белкового состава ра- невых каллусов у разнокачественных растений-трансплантатов может свидетельствовать о нормальном врот є какии процесса срастания привитых растений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ На основании проведенных исследований.нами составлена схема, показывагадая влияние предпрививочного гамма-облучекия на процессы формирования прививки: (рис. II)..

жи:н#списобнш - растнтмьнын осгашзм

полипе іосїтамовліни* прагодящеи системы міжду лрмитмми »астсиимчи

достані* мм(мх каааусо* ішимчаіммх комломнто» '

СТЧГЦИЬ С¥ИГХНН1*ЦНН,

кмток гАНФіОга кааачса -лм пеммчном контакт)

ты гоюхага мктмта

рлнскых. каааусо*

ммінимлнн» дигтнной

СТМКГУЛ* ИАЛАУСНЫХ

клггок |

V «мкционный состлв млкаь кимии КАЛАУСМ

шииоттнае соотмоилнм емходмьп тгтмагемиык -лмжокм&лг

ДИМАМ МИЛ ммього К&АУСОГ&ЦЛ

Ів>ОЛИ**ЄАТИ»Н*Я АКТММаСТЬт,

клмиаамш лаітж №ньмм>

емых камламитоь:

тммсплактлт01' 11

мгсляториая сиспма

лрнмклммімст»нмй

Рис.ТІ Схема-влияния гамма—облучения на

различные этапы формирования прививки-

Ввдно, что при помощи - облуче КИЯ прививаемых компонентов гамма-радиацией можно.направленно влклть на протекание различных этапов фондирования^прививок:при тканевой несовместимости, обусловленной функциональной неоднородностью растительных трансплантатов, .Следовательно, предпрививочное гамма-облучснис может служить эффективным методом преодоления тканевой несовместимости при функциональной разнокачественности трансплантатов.

■ВЫВОДЫ. ,

1. Показало,что функцаональная неоднородность трансплантатов может быть одной-из причин тканевой несовместимости прививаемых растений. Функциональная неоднородность прививаемых черен--ков является.следствием различных условий произрастания маточных растений, времени сбора и режима хранения прививочного материала* а таете их.сортовой принадлежности.

2.-Установлена.различная.динамика раневого каддусогенеза прививаемых черенков,-зависящая от их сортовых особенностей и функционального состояния.

3.Показано.что гамма-раднашя, являясь.мощным и . хорошо до-аиру емым фактором, позволяет:эффективно регулировать динамику раневого каллус оге не за прививаемых растений приих предпрививочяш облучении. Изменение динамики каллуеообраэования в пострадиационный период косит характер задержки начальных:этапов развития, раневой ткани.с поел еду идей активацией пролиферативных процессов.

4.., Предпрививочное гамма-облучение позволяет направленно воздействовать на общее фу нквдональное состояние прививаемых растительных, организмов.. Установлено, что регулирующее действие гамма-облучения на функциональное состояние трансплантатов опосредуется его влиянием на их.регудяторную систему: дозы.иягибнрупцие процесс каллуеообразования,снижают биологическую активность эндогенных ауксинов, гибберелинов и щтокининов,одновремепно уве-- * личивая активность абсцизовой кислоты.

5. Действие гамма-облучения, на регуляторную систсду при ин--гибировании каллуеогенсза трансплантатов косит кратковременный характер и спустя несколько суток биологическая активность' эндогенных фитогормонов (ауксинов,гиббереллинов,цитокининов и абевд-зовой кислоты) восстанавливается..Однако этого времени достаточно,чтобы нивелировать различия в функциональном состоянии прививаемых компоцентов при образовании у тис.раневого каллуса.

в. доказана возможность модифицировать при помощи"гамма-об-дучеиш белковый состав исвязаннуос ним интенсивность морфоге-нетических процессов раневого каллуса растительных трансплантатов.

7. Предпрививочное облучение растительных трансплантатов . гакка-радиацией может служить эффективный методом преодолении тканевой несовместимости, обусловленной функциональной неоднородностью прививаемых компонентов. Подученные результаты могут быть использованы в качестве экспериментальной предпосылки для разработки радиационной биотехнологии'получеши высококачественных приоттых саженцев при функциональной разяокачественнсюти прививочного материала.

Список работ опубликованных по теме ¡диссертации

1. Гогебаювшги Ы.Э., Пхаладзе Л.К, Нивелирование темпов каллу сообразовакия при срастании виноградных прививок. Тез.докл.1-о£ Всесоюзной конференции молодых ученых по сельскохозяйственной радиологии. Обнинск,1983, с.33.

2. Гогебапшили Ы.Э.,Булах A.A. Зависимость эффективности облучения от функционального состояния виноградных черенков,Тезисы докладов 2-ой Закавказской:конференции по применению изотопов и. ионизирупвдх излучений в сельском хозяйстве. Тбилиси,1983,с.35 -- 36.

3. Гогебашвили Н.Э. Действие гамыа-радиапни на содержание эндогенных $итогормонов в прививаемых черенках винограда. Тезисы доклада Всесоюзной школы молодах ученых и специалистов - "Теория и практика применения регуляторов роста растений* .Москва, 1984, с,14-15,

4. Гогебашвили Н.Э.,Пхаладзе Л,К., Мапджгаладзс Д.К. Гаыма--облучение, как способ изменения функционального состояния прививаемых черенков винограда. Тезисы докладов 2-ой Всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиологии, Обнинск,1984,т.2.

с.186.

5. Гогебашвили Н.Э.,Михеев А.Н., Пхаладзе Л.it. Действие механического давления на суберинизацию раневого каллуса при прививках винограда. Тезисы доклада 6-ой конференции молодых ученых--биологов-"Биологические аспекты;повышения продуктивности животных и растений". Рига,1984,с.89-90.

6. Гогебашвили М.Э.,Пхаладзе Л.К. Динамика каллусообразова-ния у виноградных черенков, облученных в ингибирующих дозах гамма-радиацией. В кн. - Регуляторные механизмы физиологических процессов у, растений. Киев, Наукова дукка, 1985, с.46-48.

7. Гогебашвили М.Э. ,Булах A.A. Действие гамма-радиации на интенсивность калдусообразовакия у черенков винограда. Физиология и биохимия культурных растений, 1985, т.17, * I, с.55-58.

tä. Гогебашвили М.Э., Булах A.A. Количественное соотношение эндогенных ИУК и АБК в виноградной лоз^,как показатель активности ix;генерационных процессов в пострадиационном периоде. Информационный бюллетень Научного Совета АН СССР по проблемам радиобиологии,.1986, в.32, С.56-57. s/^'

ПОДПИСАНО К ПЕЧАТИ 23.11.87 г. ПЕЧАТНЫХ Л. -1.0 УЧЕТ .ИЗД. Л.-1,2

-БЕСПЛАТНО

заказ №1158. тираж 100 уэ-10820

уоп гру».упис. Г.тбилиси, «р^плеханова, 160.