Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

РАДИОБИОЛОГИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "РАДИОБИОЛОГИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)"



ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ПРОДОВОЛЬСТВИЮ И ЗАКУПКАМ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАДИОЛОГИИ

На правах рукописи

семерджян Сурен Петросович

УДК 577.391/581.1

радиобиология

сельскохозяйственных растений

(Экспериментальные и прикладные исследования) 03.00,01 — радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Обнинск — 1989

Работа выполнена в научио-исс.^ПТ""- V

земледелия АрмССР. * *'

Официальные онпоиентЛ. !

доктор биологических наук, профессор Н. Ф. Батыгин — Агрофизически» НИН ВАСХНИЛ (г. Ленинград) доктор биологических наук, профессор В. И. Корогодин — Объединенный институт ядерных исследований {г, Дубна) доктор биологических наук Ю. А. Кутлахмедов — Институт ботаники им. Н. Г. Холодного АН УССР {г. Киев)

Ведущая организация:

Кишиневский сельскохозяйственный институт им. М. В. Фрунзе

Защита диссертации состоится «í9 1990 го-

да в , Ц. часов на заседании Специализированного совета Д 120.81,01 при Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственной радиологии Госкомиссии по продовольствию и закупкам при Совете Министров СССР по адресу: г. Москва, Волков пер., 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института сельскохозяйственной радиологии.

Отзывы просьба направлять по адресу: 249020, г. Обнинск. Калужской области, ВНПНСХР, Специализирован нын совет Д 120,81.0!.

Автореферат разослан « /^Т годд

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат биологических наук

Н. И. Санжарова

ОНДАЛ ХАРАКТЕРИСТИКА PABCfTti

^■рга^ьность проблему. Изучение механизмов радиочувствительности клеток, тканей и целых организмов в связи с Оурним ростом применения радиоактивных изотопов и ионизируицих излучений в производственной и научной деятельности человека остается одной из наиболее актуальных задач современной рздиобиодопта. В настоящее время установлено, что радиочувствительность является генетически детерминированным признаком, а каждой клетке и организму присуща вид©специфичная норма реакции на действие ионизирущего излучения. Вместе с тем, размах нормы реакции этого признака зачастую ока31гвается весьт значительным, что и обуславливает широкое варьирование радиочувствительности различных организмов при действии разнообразных модифицирующих факторов физической и химической природа. Иными словами, помимо генетически детерминированной видовой радиоустойчивости можно выделить put модифицирующих факторов эщогенной и экзогенной природы, в значительной степени обусловливающих фенотшшческое варьирование радиоустойчивости меток и организмов. Анализ механизмов действия сопутстнущих облучению факторов на формирование уровня радиоустойчивости позволяет выявить основные этапы лучевого поражения на фиэико-хямическом и биологическом уровнях.

Следует отметить, что в осшфной литературе по пройлеме радио-чувствителыости организме® практически отсутствуют работы, позволявшие в более или менее полной степени объяснить роль эндогенных и экзогенных факторов в формировании радиоустойчивости биологических систем. в ранних работах механизмы радиоустойчивости сводились к какому-либо одному фактору, что, в конечном итоге, привело к появлению большого количества альтедоативкых теорий и гипотез, зачастую взаимно исклшащих дщг друга. в связи с этим не вызывает сомнений, что для выявления достаточно полной картины формирования феномена радиоустойчивости необходимо проведение комплексных исследований, учиты-ващнх, наряду с генетически детерминированной компонентой, влияние широкого круга зщогенных и экзогенных модифицирувдих факторов физической и химической природы.

В настоящем исследовании в качестве основных объектов использовали проростка и покоящиеся семена растений. Преимущества указанных объектов связаны с тем, что проростки, благодаря небольшим размерам и относительно высокой радиочувствительности, можно облучать в раэ-

цечтральная

нл'чнля е-!зл;!01ека Woch, ездь-./охэ.) г.-гада-.*.м

Hhs. Ui

личных: условиях окружапцей среды и анализировать ыа репра зентативных выборках модификационную изменчивость генетически детерминированного признака ра диоустойчивости, Покоящиеся семена, благодаря крайне замедленному метаболизму и отсутствию гуморальной регуляции, являются незаменимой экспериментальной системой дня исследования вткяния влажности, температурного режима, эффекта хранения, газового состава атмосферы, радиопротекторов и радиосенсибилиэаторов как в юмент облучения, так и на разных этапах пострадиационного восстановления. Более того, в зародышах и эндосперме мэхно раздельно оценить количество индуцирован нех облучением свободных радикалов, эндогенных радиопротекторов и радиоеенсибилизаторсе , Именно использование покоящихся сешн позволяет отделить во врем»и первичные процессы поглощения энергии ионизирующего го лучения от последующих событий пострадиационного восстановления, начинающихся лишь в процессе замачивания и прорастания семян.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является комплексное изучение рели эндогенных и экзогенных факторов в модификации генетически детдэминированной рациоустойчивости семян и проростков сельскохозяйственных растений. Для достижения указанной цели необходимо ранить следувдие конкретные задачи;

1. Провести систематическое изучение соотношения гдаотипической и модификационной изменчивости ^адиоустойчивости пшеницы в зависимости от сортовой принадлежности, плотности, срока хранения, биохимического состава, крупности и влажности семян.

2. Охарактеризовать районированные в АриССР сорта поеншш по уровню радиоустойчивости семян в зависимости от агроклиматических условий их репродукции.

3. Исследовать сравнительную радиоустойчивость семян и проростков полиплоидных форм пленицы и тритикале с учетом содержания сульф-гидрияьных групп в зародышах и мериатематическйх тканях.

4. Провести цитогенетический анализ частоты спонтанных аберраций хромосом, количества свободных радикалов и рели газового состава атмосферы в модификации радиочувствителыюсти семян в процессе их хранения.

5. Провести исследование зависимости рациоустойчивости семян

от их размера, влажности и газового состава атмосферы в период пострадиационного восстановления.

6. Исследовать роль эндогенных радиопротекторов (количество

сульфгидрилышх групп, белков, аминокислот, активность лшюкскгена-зы) и радносенсибшгазаторав (уровень эндогенных хинонов) в механизме модификации радиоустойчивости оеыян и растений,

7. Оценить вклад процессов пострадиационного восстановления цитогенет ячеек их повреждений клеток в формирование дийфера нпнально & радиоустойчивости растений.

8. Разработать теоретические основы и практические приемы реализации предпосевного облучения семян овощных я кортовых сельскохозяйственна культур малыми дозами ионизируедих излучений я довести апробашш метода в условиях Араратской долины АрмССР.

Научнзд новизна. В настоящей работе впервые проведено комшгеко-ное систематическое исследование роли эндогенных и экзогенных факторов физической и химической природы а модификации гегетически детер-шонфованной радиоустойчивости семян и проростков сельскохозяйственных культур, позволившее выявить ранее не известные {акты и сформулировать принципиально важные положения о механизме формирования дифференциальной радиоустойчивос ти организмов, которые аИВ££аХ£й_На зашад:

- эксперииентально определены параметры радиоустойчивости райончро-ваншх сортов шеницы с учетом экологических условий репродукции семян в основных агроклиштичесик зонах А]*ССР;

- в полиплоидном ряду телицы различия но радиоустойчивости наблюдаются только на стадии покоящихся семян и нивелируются при их прорастании. На основании данных по сравнительной радиоустойчивости проростков, сухих и набухши семян, а также по содержанию сульфгвдраль-ных соединений в зародше и меристемиой ткани показано, что число элементарных геномов не является единственным фактором, детерганиру-пциы уровень видовой радиоустойчивссти;

- на растительных объектах теоретически обоснована и экспериментально подтвервдена сульфгидрильная гипотеза радиоустойчивости биологических систем. Показано неравномерное распределение сульфгидрильных груш в аштомичвекнх структурах семени, основное количество которых находится в зародше и коррелирует с уровнем радиоустойчивости семян;

- уровень кислородного эффекта зависит от газового состава атмосфера в ммент облучения. При отсутствии ююлорода в момент облучения кислородное последействие выражено в большей степени;

- определяющим фактором реализации лучевых повреждений в пострадиационный период является относительная влажность атмосферы хранения семан;

- в пределах оортовой пспуляцшг пшеницы фракции клглюа я малшх семян достовецю различаются по уровням редиоустойчивости, Определяющими факторами при этом являются: а) соотношение масон эндосперма а зароднва, оодеркание белка в эндосперме, гистидина, аргинина, глиеа-миновой етслоты, дистина я пролина в эндосперме к пролина в зародыше, активность и изоферментный состав лкпоксигеназы, а также уровень индударованных облучением радаотоксинов хиюндной природа в тканях проростков; О) различия в элиминации первичных цитогенетических пав-реадений на физико-химтесксы уровне и в процессе репарации делящихся клеток кодовой мергстемы в первом гострад иавдюнном митозе;

- теоретические основы л ражтя предпосевной обработки семян овощных а кормовых культур с учетом комплекса модифицирущгос радиоустойчивость факторов дне получения стабильно воспроизводимых результатов радиационной стимуляции продуктивности растений в условиях Араратской долины АрМХР.

Теоретическая и практическая значмюету Теоретическое значение проведенных исследований заключается в том, что впервые получен большой масоив экспериментальных данных, позвакяпцнй выявить новые зако-ноыедеости н расширить представления о генетических а физиолого-био-хяиических ыеханизшх формирования рациоустойчявоста семян и проростков сельскохозяйственных растений. РадиоустоЙчавость растений определяется вэаимсдеЯствием генетических и кодификационных факторов« вйЬо-чащих структурную организацию генома, фенологическое состояние ор-ганиэма в момент облучения, содержание таких биологически активных соединений, как белки а бел из вне фракции, аминокислотный состав, активность и иэоферментный состав лигокснгеназн, уровни сульфгццрдль-ных соединений, свободных радикалов и хинонов в зародыше, эндосперме а меркстемной ткани в пострадиационный период. Полученные результаты позволяют количественно оценить вклад различных эндогенных а экзогенных факторов в формирование дифференциальной радиоустойчивости семян и цроростков.

Разработанная радиобиологическая модель крупных и мелких семян в предшвх сортовой популяции вида позволяет на гештичэски однородном материале оценить взаимодействие комплекса модифицирующих факторов, контролирование которых является необходимой предаю сшшой для получения стабильно воспроизводимое результатов в радиацжшо-бдологических исследованиях и технологических процессах.

Приоритетными являются также результаты экспериментов по изучение индивидуальной радкоустойчгаоста проростков лиеницы и выявление

тесной коррелятивной связи с такими важными биологическими параметрами, какими являются митогическая активность теток меристемы, объем интерфазнюс ядер- и содержание энвогенных белковых сульфгвдрилышх соединений в тетках меристемы. Показана, что в пределах вида корреляция между митотической активностью, объемом интерфаэных ядер х радиоустойчивостью отсутствует, однако между содержанием белковых сульфгидрильных груш и радиоустойчивостью выявляется. Этот результат является яервш подтверщением на щиыере растительных объектов сульфгидрилъной гипотезы радиоустойчицроти биологических систем,

В работе проведена экспериментальная проверка и обсуждается возможность я перспективность внедрения а производство метода предпосевного облучения сежн овощных и кормовых культур в условиях опертого и защищенного грунта. Эффективность разработанных методов предшоеввего облучения семян подтверждена ооответотвущпш актами пронаводсявннюс иолытаний. Решением Коллегия Министерства сельского хозяйства АрмССР от 30 имя 1979 гола (постановление Л Ю/б) ме-тещ предаюоевного облучения семян овочных культур рекомендовав для использования в овощеводческих хозяйствах республики.

itnwfrtnr« »ртпдтугйтпга.ппагииий тюлоюэнкя ДИООерТаГШОННСЙ рабОШ были доложены на П и Ш Международны! сасюэиушх "Первичные и начальные механиаш действия радиации на клетку*(Ереван, 1968, 1975), на Международном симпозиуме "Атмосфера-88" (Вреван, 1988), на I Научно-практической конференции по применении нэотов к иониэ прущих излучений в сельском хозяйстве (Кипинев, 1970), на П Воеоопавом симпозиуме по радиобиологии растений (Ташкент, 1971), на Всесоюзном симпозиуме по радиационной генетике (Звенигород, 1975), на Симпозиуме по сельскохозяйственной радиобиологам (Кшинев, 1976), на Воессивиом соведа-вии "Системы, определяло» радиорезистентность растений" (Киев, 1977), на Всесоюзном симпозиуме "Роль ж механизмы действия биологически активных соединений в гаша-обдученном организме* (Пущине, 1978), на Всесоюзных конфердациях "Радиочувствятельюсть и процессы восстановления у животных и растений" (Ташкент, 1979), "Теоретические оонавы противолучевой защиты и принципы на цокания ноете радиопротектора»" (Свердловск, i960), на I Вееосюегюй конференции по щ>нк*адвой радмо-биологии (Кипинев, 1961), на 1У Всесоюзном аишозиуме "Роль первичных и начальных процессов в проявлении основных радиобиологических реакций" (Ереван, 1982), на Всеооганом симпозиум» "Модномкадия лучевого поражения растений" (Чернигов, 1963), на П BoecomaoÄ конференции по оа»ьокахозя1отванной радисшогии (Обниок, 1984), ва Воеооюа-

нон рабочем совещания 'Модификация редиочувствителшосги биологнчес-ких объектов к ее значение для практика" (Эчмиадзин, 1965), на научно-координационном совещания "Использование физических факторов дня обработки семян и посадочного материала" (Рязань, 1986), ка Всесою-нш совепрнии "Пострадиационное восстановлэнве у растений" (Паланга, 1967), на Ш традиционном симпозиуме но савремешпм цроблемам биологии, шовященнсм памяти Н.В.Тиыофеева-Реоовскаго (Нор-Амберд, 1989), на Научной сессии НИИ земледелия Закавказских реопубгак, ¿освященное IOO-детию со дня рождения В.ИЛенина (Мдота, 1969), на Закавказском симпозиуме ш биологии паеницы (Эчмиадзин, 1976). на II Закавказской конференции но применению изотопов и жонизирухщих нзлу^ыкй в сельс— шм хоаяйстве (Тбилиси, 1963), на Щ Съезде Армянского ойцаства гене-тшюв и седакциоверов ям. Н.Й.Вавшова (Ереван« 1976) я на Ш Республиканской наукой сессия по вопросам биофизика (Ереван, 1982), а такие федояавлены на I Всесоюваом редиобиолагич^скок съезде (Москва, 1989).

ТТТТУТТТГШЛГИ - Ооновные результаты исследований гашены в 56 публикациях, в т.ч. в 32 статьях.

fftpvKtvDft и о^ъац mt^if. Дисоертация состоят из введения, обзора литературы, описания материалов я методов исследования, трех вкс-„ периментаньных глав, заклотания я основных выводов. Работа наложена на 345 «границах машинописного текста, оодерют 83 таблицы я 28 рисунков. Список литературы оодэркит 534 оригинальных источника.

РЕЗУЛЬТАТЫ ДОСЛЕДОВАНИЯ

Оонсвныыи объектами исследований служили ксядициотше семена к проростки конских бобов, различных о ортов я полиплоидных форм телицы, районированных в АрДОР сортов томатов, огурцов и лиоеркы. Вое опыты проведены при строгом контролирования влажности семян. Фракционирован» о€мяв провопили о пшоцью специальных калибровочных оят. Намачивание, проращивание и фиксацию материала проводили стандартными методам. Частоту теток с аберрациями хромооок определял* цитоге-нетическш методом в анафазах шея ранних телофазах 1-го пострадиационного митоза в метках меняете мы.

Источником иониэирупцего юлучения служили рентгеновский аппарат РУН-П, a man установки I7T-400 я ГУБЭ-33 (^Со). Радиобиологический аффект эденивали во подавлению роста проростков и частоте аберраций хршооам. Но яривш доза-эффект находили дозы, приводящие к

50^-«ому ингибированию роота 7~мо уточных проростков (ВДддд), ж дозы» вызывающее в 5QÍ дедящасся клеток абедапни хромосом при проявлении 1-го митотическсго цикла (%)).

Пострадиационное восстановлен me клеток at первичных цнтогеввти-«спх повракдений оценивал по изменению кривых время-э<М>ект о учетом действия экоперимантально моделируемых шяифицвдщп факторов.

С целью изучения механизмов модификации рвдноуотойчивооти семян и проростков применяги общепринятые биохшнче^кие теоты ш яопчвот-веннаго определения баянов я лх фракционного состава, аминокислот, белковых и кислоторастворимых оульфгвдраяьных групп, хинонед и ферритов.

Вое экспериментальные данные подвергнуты статист и« свой обработке (Роющий, 1964; УрСвх, 1968).

т. аивпрая«« » сдмямишж шмт^я«««^

щщлааай* Известно, что редиочувствнтвлшосп ссмян к мгецру®-цнх рас те ннй варьирует в шнрокск диапазоне, причем радиоусгойчивооть семян по сравнению с вегвтирущкми раотвнжянн одного и того же вида окаэвается, как правило, на порядок к белее ваооко*. Наряду о существованием межвидового радиационного полшорфюш, различия в уровнях' радиоуотойчивости оеыян выявляются такие в првямах одного вида, мах- . ду сортами и индивидуумами в пределах популяции. В »rot оаяаи представляло интерес ю учить радиочувствительность оортов шеняцы, возделываемых в услшиях А^менин. На основания лабораторных, вегетационных к полевых опытов районированные сорта Own разделены на раднототойчи-вуг (Эритрадеукон 12, Вгвардн 4, Безостая I), средне чувствительную (Арташаот 42, Кангув 20, Ширака I) я радиочувствительную (Кармир Слфаат, Миронове лая 608) группы. В этой серии исследований радиочувот-виталыюсуть оортов оценивалась по яомшвкоу признаков, учитываемых от начала прорастания семян до пяодокшвння растений. Следует отметить, что различия в радноустойчивостн сортов наиболее четко выявляются в& ранних стадиях развития растений к нивелируются ва более поздних этапах онтогенеза.

Известно, что устойчивость растений к действию неблагоприятных факторов в значительной степени определяется условиями вырацивааия. В ряде исследований показано (Нуждин и др., 1967; Янушкашч, 1961), что оемена, репродуцирсеанннв в разных географкеешх эошх, обладают неодинаковой чувотвитаям остью к ионизируют« излучениям. Ландшафт Аршння характеризуется вертикали ofl эодалъюотью, что позволяет ва

сравнхтв1 ьно »богатой терхнторяи выращивать семена в крайне отлича-щяхоя УОЖШНХ.

Злите ооадавалаоь индивидуально-семейным отбором с даунфатнсй проверкой по потомству к репродуцировалась в различных сельскахозяЯ-ствеяшх зонах. Результаты раднобвоюгячвского анализа агатных сешн приедены в таДа. 1.1.

ТАБЛИЦА 1.1.

Радиочувотвитвжьюоть агатных оамян шенжцы, выращенных в различных почвенво-климатичеоких зовах, м содержание ф-ая в зародиоах

Зова фаф0кущш^ИКсп/п,1Кхвла о хроиаоомтмиСодефяание в I ' 1 аберрациями, % ! зарод шах, мкмоль на

1 Гр 1 1100 иг навеет

Одзун 149 48,8 + 2,9 3,62 + 0,05

Эшшщзин 144 46,2 ± 2,9 3,91 + 0,02

Ацхк 142 44,8 £ 2,9 3,67 ± 0,0

Зангеаур 117 55,4 + 2,8 3,33 + 0.0

И» таЛд. 1.1. видно, что элитные семена, репродуцированные в Эангезурской гоне, хараягеркаултея повшенной радиочувотвитвльностью по сравнение о сейшами других печвенно-югаматкчвеких зон.

Не менее существенным доказательством влияния почвенно-кяимати-чеоиях условия воздшгавалия сортов на их радночувствителшооть является результаты опытов о репродушровантда семенаш. С »той целыз агату получага в каждой из штя почвенно-кяннатических зон (Арарато-» юй, Шираке кой, Северо-Восточной, Зангезурской н Севанского басоейна) и репродуцировали в течение 4-х лет по месту создания, а такие в четырех других зонах. Результаты исследований показали, чтфанболхшеК раджочувстшталыюотью, независимо от места получения злата, харак-териугтея семена зангезурской репродукции. Так, если проростки семян первой репродукции, полученные в Эангеэуре от элитных оригивато-ров едзуноиого, эчмиадзкнокого, ацшеокого и норакертокого проиохешде-ния, характеризовались ИД50/7 равным 914-101 Гр, то аналогичные ща-метры для семян, выращенных в Одзуне, Эчмнадаине, Ацкке и Норакерте, быта равны 1351156, 150*168, 131*144 ж 118*127 Гр соответственно. Сходные закон оме рвостн усгшовдены при (щенке р&днобнояогичеенэго эффекта п^тесту хромоссашых' аберраций. Следует также отметить, что в радиочувствительных семенах зангезурской репродукции концентрация общие сульфгидрильных груш достоведо ниже, чем в относительно ра-

диоустойчивых семенах остальных зон возделывания. Зангезурская зона отличается большим количеством атмосферных осадков в период вегетации, относительно высокими температурами в зимней период, низкой урожайностью сортов и высокой зараженности грибковыми заболеваниями, что, вероятно, а является причиной пониженной радиоустойчивоста репродуцированных в этой зоне семян сортов ппенивд.

Хорошо известно,.что активно метабопиэицрадие и быстроразвиваю-щжеся организмы, ткавки органы характеризуются повышеннш уровнем рациочувсгоятел ъно ст и. Из табл. 1.2 следует, что пророст га нонсгаос бобов с быстрорастущими шрешкаш достоверно более радиочувств итель-ные по сравнению с растениями, имеющими медленнорастущие корешки.

ТАБЛИЦА 1.2

Рациоустойчивость проростков конских бобов в зашеимости от скорости роста корешков

радиоустойчивости !_Доза иалучания, Гр_

проростков_| 0.75 I 1,00 1 1,75 .

Проростки с быстрорастущими кэрзшкаыи Подавление роста» в %

к контролю 59,1 62,8 80,7

Аберрации хромо с см, % 23,0 + 3,0 Э0,0' + 3,2 38,0 + 3,4

Ероростки с ыацле кн орастущими корешками Подавление роста, в %

к контролю ' 52,9 55,3 75,9

Аберрации хромосом, % 27,5 + 3,2 26,5 + 3,1 27,0 + 3,1

Общее содержание сульфгидркльншс групп в целых корешках ш мере увеличения возраста проростков закономерно уменьшалось, причем в сравнительно радиоустойчивюс медленнорастущих корешках содертание г Н-грутш достоверно выше (0,104 + 0,002 мкмоль), чем в радиочувствительных быстрорастущих корешках (0,085 + 0,002 мкмсль). Следует отметить неравномерное распределение сулкЁтидрильяых групп в корешках быстро- и медленнорастущих проростюв: в кончиках нэреицюв их болнае (0,21 и 0,24 мкмоля соответственно), чем в средней части (0,10 и 0,12 мкмоль) и основании (0,10 и 0,12 мкмоль)* Разница в ра-диочувствитакшости меаду проростками с быстро- и мац®внорастущими корешками наиболее отчетливо проявлялась у З-сутотннх проростков, что соответствовало наиболее выраженным различиям в содержании одщх суль-фпшршшшх групп (0,12 фотив 0,15 мкмоль) .в коревяах интактннх про-

ростков. Аналогичные закономерности обнаружены также в отношении кислоторастворимых сульфгвдрильных соединений.

С точки зрения экспериментальной проверки тиадовой гипотезы радиочувствительности (Граевский, 1966; 1969) несомненный интерс представляют результаты цитохимического анализа (рис. 1.1), свидетельствующие о тем, что содержание белковых сульфгвдрильных груш значительно вше в меристемных метках медленнорастущих корешков.

у

1СЕРИЙ 1 СЕРИЯ

Рис. 1.1. Относительное содержание белковых сульфгвдрнлы«х Групп в тетках меристемы быстро- и медленнорастущих коревюв проростков конских бобов

Закономерности, установленные в опытах с юнехага бобами, нашли свое подтвергаэняе при исследовании быотро- я медленнорастущих про-

ростков швншвд. Так, частота меток с хромосомными аберрациями в йыотрорастущих проростках в среднем по трек сериям опытов достигала 39,0 + 2,8$ против 28,7 + 2,1% у медленнорастущих проростков при со-ответствупЕрм увеличении уровня общих сульфгвдрилькых груш от 0,938 + 0,014 ДО 1,234 + 0,012 мяюяь,

С целью более глубокого понимания ге»тической природы радиоустойчивости анализу были подвергнуты семена и проростки полиплоидных фор* ппеницы* Семена и проростки облучали на установке РУМ-П в дозах 50, 100, 150, 200, 300 и 10, 20, 30 Гр соответственно. Содержание сульфгидрильных групп определяли в эндосперма, зародыше и s стеблевой меристеме. Результаты исследований показали (табл. 1.3), что по мере увеличения шювднрсти наблщается закономерное тавшение

ТАБЛИЦА 1.3

Радиочув ствителью ст ь семян к содержание сэльфгвдрильных груш у полиплоидных форм шеницы

Уровень }ВДсп/7,|кветкя с аберра-! Соде ри ние сульфгидрильных групп, пяощщосги. гр5077 iЯЖ l^^ZXSF"

2п= 14 90 + 2 63,2 £ 2,5 0,340 + 0,045 3,563 + 0,083

2tt= 28 160 + 3 53,4 + 2,2 0,360 + 0,038 4,199 + 0,066

2п = 42 180 + 3 51,2 + 2,5 0,390 + 0,019 4,367 + 0,033

2п' = 56 190 + 4 42,8 + 2,4 0,460 + 0,020 4,699 + 0,033

уровня радиоус гойчнвосги семян при параллельном возрастании содержания сульфгидрильных групп в структурах семени и проростках. При анализе радиоусточивости набухших семян показано, что при замачивании в течение 16 ч отмеченные вше различия практически полностью нивелируются и величины ВД50/7 № всего ряда полиотоидных фэрм колеблется в пределах 16-18 Гр. При этом особого шимания заслуживает тот факт, что в результате гидратации семян нивелируются не только различия в радиоустойчивоста, но и в концентрациях сульфгидрильных групп у толгошсидных фзрм шеницы. Аналогичный вывод об отсутствии связи мааду уровнем шговдности и содержанием общих сульфгвдрильных соединений <Ьл сделан при анализе радиочувствительности 2-суточных проростков ди-,тетра- и гексаплоидной пшеницы (см. рис. 1.2). Факты существования зависимости уровни радиорезистентности от числа элементарных геномов при анализе покоящихся семян и отсутствия подобной зависимости при изучении набухших семян и проростков в значительной

и

fl fl

1

«■ h h * h

ё

8 )-t

Рис. 1.2. Радиочувствительность проростков

/ /

и содержание сульф-гадрильных оо единений (заштрихованные столбцы.) в киеттх поляплсвдиих форм

шеншш

Уровни плоидности

степени объясняют противоречивость имеотихся в литературе данных о существовании (Сарыч, 1957; Сахаров, 1962), либо отсутствия определенной свяэи (Седанов, 1970) маэду уровнями радиоуагойчивос та и плоидности астений.

В процессе старения семян изменяются скорость и каправлешость физиолого-биохимических процессов, которые в значительной степени влияют на энергию прорастания, всхожесть и шдифицкруют ответные реакции растительного организш на экстремальные воздействия. В связи с этим, особый интерес представляю изучение радиочувствительности штантных семян, долгое время хранившихся в различных условиях атмосферы, влажности и температуры. При старший семян увеличивается частота спонтанных хромое оших аберраций и мутаций. Так, Навашин (1933) обнаружил 1000-кратное увеличение уровня спонтанного мутагенеза (с ОД до 8GÍ в расчете на I проросток) между свежеубраннши и хранившимися в течение 5-&лет семенами, что сопоставимо о частого* хромое шных аберраций пра облучении йвеяаубранных семва в дозе 30 Гр В опытах сакса к Сакса (1961) количество индуцированных щи облучении в дозе 12 Гр хромосомных аберраций возрастало с 39 до 55 на 100 кяеток у семян 1959 и 1958 гг репродумщи.

В наших оштах проведано исследование радиочувствительности

разновозрастны* се&нн шеницы сортов Лртаж&ти 42 и Эрктролеукон 12. Результаты оштов, представленныа в тайн. 1.4, однозначно указывают на то, что по мера старения радиоустойчивость семлн сникавтся при со-ответсчвуицем уменьшении количества общих сулъфгвдрильных групп.

ТАШЩ 1.4

Влияние старения на радиоустойчивость и содержание общи* сульф-гддрильных грутш в зародшах интактнык семян

Сорт !Год репро-! Кол-во клеток с хромо-!Ксл-во общих сул: пшеницы дукцки ¡ооняпят ябепрятгяящ ^1ниг груш, икмаяеЙ/Р - , {контроль ГТЩашоТр! "

Гр!навески

Арташа-ти 42 1967 1969 1970 5,3 + Г.З 2,0 + 0,8 68,5 + 2,7 56,3 + 2,9 38,5 ± 2,8 2,938 ± 0,003 3,306 + 0,007 3,453 ± 0,010

Эритролеукон 12 1963 1%5 1967 1969 11,0 + 1,8 И,7 ± 1,8 6,0 + 1,6 4,0 ± 1,1 69,7 + 2,7 58,0 ± 2,8 53,0 +2,9 49,3 +2.9 2,678 + 0,011 2,767 +0,0 2,900 + 0,0 3,400 + 0,0

Результаты цитохимического анализа позволили получить данные о снижении содерзания белковых сульфпщрильных груш в клетках зародыша и стеблевой меристемы по мере старения семян. Вшеописаяная закономерность наиболее четко проявляется у сорта Эритролеукон 12 и иллюстрируется на рис. 1.3.

Рас, 1.3. Радиочувствительность седан пшеницы сорта Эритролеукон 12 (X - контроль; 2 - количество меток с аберрациями хромосом, %) я содержание белковых сульф-гвдрильних групп в клетках зарояниа (3) и стеблевой меристемы (4) в зависимости от возраста (срока хранения)

X - оптическая плотность байковых оульфлцр&гь-

групл

Таким образом, при старении семян щениды, наряцу с увеличением уровня спонтанного мутагенеза, наблюдается закономерное возрастание рад иочувстви те л ш ост и. Следует однако отметить, что радиобиологический эф&ект старения семян не является простой суммой накопления спонтанных и индуцированных облучением повреждения генетических структур клетки, а непосредственно определяется увеличением чувствительности салян к действию ионизируюцего излучения.

Среди факторов, оказывающих наиболее выраженное юдифщирущев радиочувствительность действие, особое место пришдлежит влажности семян в момент облучения* Еще в середине 50-х годов была обнаружена обратная зависимость радиочувствительности пэкоящихся семян от со-дериания в них влаги { СаЫесо«, 1955; ЕйгепЪгге , 1955). В последующих работах многими авторами ( НсЬап! et а1., 1962; Поряднова, 1962; 1963; Немцева и др., 1969; Царапкин, 1974; Атаян, 1935) бшго убедительно показано, что вода является одним из наиболее эффективных модификаторов лучевого поражения.

В экспериментах с разными сроками гидратация сешн по кривым доза-эффект определены величины ВД50/7 (табл. 1.5), анализ изменения которых показывает, что по мере увеличения сроюв гидратации

ТАБЛИЦА, 1.5

Влияние времени гидратации на уровень общих сульфгидрильнш.

1 груш и радиочувствотельноеть семян шеницы

Время гид-! ШЦп/7, {Содержание общих сульфгвдрнлышх групп, ратации, ч! Гр 1 миимь" на 100 мг навески_

! I зародил ! эндосперм

0 148 3,449 + 0,017 0,280 £ 0,0

0,5 , 132 3,203 + О.ОП 0,120 £ 0,0

I 116 2,821 £0,015 0,135 £ 0,005

2 106 2,705 + 0,005 0,135 £ 0,005

4 77 2,294 £ 0,035 0,145 + 0,005

6 56 2,095 £ 0,050 0,200 £ 0,0

12 30 1,924 £ 0,012 0,200 £ 0,0

18 . ю 1,789 £ 0,011 0,320 ± 0,004

36 9 1,744 £ 0,017 0,340 £ 0,0

48 7 1,725 + 0,011 0,385 + 0,005

радиочувствительность семян неуклонно возрастает и ко 2-й суткам в 20 раз уступает контрольным воздушно-сухим семенам. Ив табл. 1*5 тапке сл едуат, что мавду радаоус тойчивос тью гидратированнюс семян к ссдерканьем б зародышах общих сульфгадрдльных гдтид наблвдается четкая линейная зависимость. В эндосперме характер подобных изменений оказывается белее слоеным: в первый момент замачивания (0,5 ч) происходит резкое снижение количества общих сульфгидрильных групп, затем постепенное увеличение их количества с превышением к 18 ч соот-ветствупцэго уровня контрольных седок, Вероятной причиной подобных изменений может быть то обстоятельство, что при длительном замачивании (более 18 ч) тисдовые ферменты пер&ходят из зародит в эвдос-лерм и осуществляют мобилизацию питательных веществ семени.

Облучение покоящихся семян разной влажности в широком диапазоне доз от 50 до 500 Гр позволяю по фивым доза-эффект установить величины ИДздд и показать, что сухие семена (влажность 5,950 в 3 раза чувствительнее к действию ионизирующего излучения по сравнению о семенами, увлажненными до 17$, Однако дальнейшее повышение влажности до 23,6 и 28,приводит не к повышении, а, напротив, к снижению радиоустойчивоста семян (табл. 1,6)

ТШВДА 1*6

Влияние влажности семян на уровень их радиоустойчивости и со- ' держание общих сульфгидрйльных групп в зародыде и эндосперме

Влажность I ИДсп/7. Недержание общих сульфгиприльных групп,

семян, % ! Гр ! ИадяДЕ" Ш ¡ВД ,1ЯГ ЙЗДН-

) { зародыш ) эндосперм

5*9 88 3,400 ± 0,015 0,270 ±0,0

9,6 143 3,449 + 0,017 0,280 + 0,0

17,0 230 3,139 + 0,066 0,185 ± 0,0

23,6 184 3,031 + 0,019 0,110 +о.о

23,5 120 2,846 + 0,065 0,080 ¿0,0

Сравнение уровней радкоустойчивости семян с содержанием в их зародыаах и эвдоепердах общих оульфгвдральных групп на первый взгляд противоречит тимовой гипотезе. В этой связи представляется вероятным, что в сухих семенах с ограниченной подвижностью молекул взаимодействие свободных радикалов и сульфгидрильных групп фактически не происходит* Этим можно объяснить отсутствие корреляции между уровня-

- хе -

ми радиоус тойчив ости и сульфгидрильных- групп в зарадыие и эвдоспер-ме семян, содержащих до 11% влаги. Бели же влажность превдаает значение, состветствугаее максимальному уровню радиоустойчив ос ти, создаются необходимые условия взаимодействия сульфгнлраяьннх групп со свободными радикалами. Поэтому даенно в диапазоне вяажвасхи от 17 до 28,Ь% прослеживается положительная корреляция между уровнями радиоустойчивости и общие сульфгидрильных групп в зародше и эвдоопер-ме семян»

Роль воды в формировании радиобиологического эффекта не ограничивается ее модифицирующим действием в жмешг облучения семян, а в значительной степени проявляется в процессе гоотрадиадионного хранения. Обычно эффект хранения сопровождается усилением радиационного поражения и, несмотря на наличие противоречивых данных (см. обаор Атая-на, 1987), характеризуется разом вполне определенных закономерностей: поражение усиливается пропорционально напряжению кислорода, (ConKer , 1961), уменьшению влажности семян ( constant!» et ai., 1970; Порозова, 1983), температуры хранения (Атаян, 1978, 1979; По-роэова, 1979, 1980), дозе (Позолотила, 1980) и мощности дозы (Ш-ков, 1979) излучения» Следует тапке особо отметить, что механизмы, ответственные за развитие поражения в процессе длительного хранения, в корне отличны от механизмов, действувдих сразу после ойлучвния (Гудков, 1973), что л лежит в основе неоднозначности и противоречивости результатов ряда исследований. Из сказанного следует, что при изучении эффекта хранения особое внимание необходимо удалить широкому варьированию как условий облучения, так и режимов пострадиационного хранения.

В проведанное вами серии экспериментов эффект хранения регистрировали в зависимости от газового состава атмосфера и влажности как в мемент облучения, так и в постредиадионшй период. В ходе, "фоновых" опытов была установлена зависимость радиационного поражения оевдн пшеницы сорта Артатати 42 при ыажности в моневг облучении 5 н 10Облучение проводит на гаьма-установке в камере о кислородом при давлении 7,5 атм. шш азотом при давлении I атк. Эквивалентные дозы облучения бшш подобраны в предварительных экснеримФтах л равнялись для семян с влажностью 5% - 100 Гр, а для семян с влажностью ICHS - 240 Гр. Часть семян замачивали сразу после облучения, а остальные - после хранения в течение 15 сут. Результаты исследований показали, что кислородный эффект наблюдается в семенах обеих нлажностей, причем с увеличением влажности от 5 до 10$ ФЙД возрастает с 1,53 до

3,72. Хранение семян сопровождается усилением радиобиологического эффекта, вдибслыпая величина которого обнаруживается при хранении в атмосфере азота. Для семян с важностью 5 и 10$ ФЦД в атмосфере азота равен 1,99 и 2,98. а в атмосфере кислорода соответственно 1,65 и 1,06.

Полученные в этой серии экспериментов результаты можно отнести х категории нетривиальных, поскольку согласно свободнорадияальной концепции следовало ожидать, что кислородный эффект будет белее выражен ори хранении семян меныпей влажности в атмосфере кислорода. Однако при использованной тми схеме опыта эффект кислорода проявился еще в момент облучения, а дальнейшее хранение семян в присутствии ииолорода уке не оказывает заметного влияния на ход физико-химических процессов.

Приведенные вше рассуждения основаны на свободнорацикаяьной коншшщи лучевого поражения. В связи с этим,была предпринята попытка методом ШР-спектрометрии экспериментально изучить выход и кинетику рекомбинации свободных радикалов в ходе пострадиационного хранения семян с ажжшетью 5 и 10?. Результаты опытов приведены в табл. 1.7, из кэторой видно, что количество свободных радикалов за-

ТАШИА 1.7

Изменение сигнала ШР в ■■процессе пострадиационного хранения

семян разной влажности (доза облучения - 36 Гр)

Влажность ! Время пострадиационного хранения, ч

семян, % I ^

24 | 96 | 168 | 360"

5 12^90+0,37.10,95+0,15 5,40+0,25: 4,20*0,09 3,00+0,10 10 9,25+0,13 7,40+0,10 3,60+0,25 1,60+0ДО 1,00+0,09

метно уменьшается в цроцесое пострадиационного хранения семян. Выход свободных радикалов, варегистрированннй спустя I ч с момента облучения, на 40$ выше в относительно более сухих семенах. Кинетика рекомбинации свободных радикалов во времени происходит сначала быстро, а затеи замедляется. Важно отметить, что в относительно радиочувствительных семенах с влажностью 5% стационарные концентрации свободных радикалов в любые отрезки времени оказываются достоверно вше по сравнению с более радиоустойчивыми семенами с влажностью 10$.

Полученные данные хорошо укладываются в модель Конгера (1970), согласно которой часть сохранившихся в сухих семенах свободных радикалов образует высокоактивные перекискне продукты, обусловливающие дополнительное поражение критических структур семени.

Для решения вопроса о рели газового состава атмосферы в развитии биологического последействия при пострадиационном хранении семена с влажностью 5 и 23% облучали предварительно подобранными эквивалентными дозаш 80 и 180 Гр в атмосфере азота или кислорода, а затем хранили в специальных сосудах, заполненных азотом или кислород сил. В»* бор влажности семян осуществлен таким образом, что» одном случае (вариант с 5#-яой влажностью) можно было скидать реализации эффекта хранения в соответствии со свобацнорадикальяой концепцией, а в другом (вариант с 23^-ной влажностью) - свобсщнорадккальный механизм не мог иметь места, поскольку при такой высокой влажности рекомбинация радикалов в основном завершается уже в процессе облучения. Действительно, как показали результаты экспериментов, эффект хранения проявлялся только в случае сухих семян при хранении их в атмосфере кислорода.

Следующим этапом этой серии экспериментов явилось изучение влияния пострадиационного изменения влажности семян на эффект хранении. Постановка такой задачи продиктована тем обстоятельством, что радиационная чувствительность семян зависит, с одной стороны, от их влажности в мдаент облучения, а о другой - величина эффекта хранения таюсе зависит от влажности семян: в сухих семенах развивается значительное последействие, а во влажных подобный эффект выражен в значительно менывй степени. Эти две группы экспериментальных фактов и стимулировали исследования по влиянию изменения влажности в процессе пострадиационного хранения на конечный радиобиологический эффект. Следует заметить, что имещиеся по этому вопросу литературные данные в значительной степени противоречивы (см. обзор Атаяна, 1987), Причина этого, на наш взгляд, заключается в том, что опыты проводились, как правило, при одной произвольно выбранной дозе облучения, а влажность семян не всегда варьировалась в достаточно широких пределах. Тем не менее на основе анализа литературных данных можно - сформулировать ряд общих положений: минималыая радиочувствительность семян- на&идается в диапазоне влажности 12-20$, а наибольшая - при 2-3$, причем высокая чувствительность сухих семян обусловлена, в первую очередь, кислородным эффектом. С увеличением влажности роль этого механизма резко онижается, а чувствительность влажных семян к действию иониэирущях иалучзний падает. Дальнейшее увеличение

влажности приводит к повышению радиочувствительности, что обусловливается усилением метаболических процессов и деконденсацией хроматина в набухших семенах.

Дри облучении семян пшеницы сорта Безостая I с влажностью 5, 12 и 23% на рентгеновской установке РУМ-П в дозах 10 , 50, 100, 150 и 200 Гр по кривым доза-эффект были определены величины Д^,которые оказались соответственно равными 30, 110 и 80 Гр. В последуодих опытах семена облучались только этими изоэффективными (в отношении выхода клеток о аберрациями хромосом) дозами. Часть семян сразу после облучения проращивали, а остальные хранили в течение 2, 15 и 30 суток в условиях различной относительной влажности атмосферы, обеспечивающих подцерясание в семенах уровней влажности 5, 12 и 23%.

Результаты исследования показали, что модификация эффекта облучения путем хранения семян в атмосфере кислорода или азота в условиях, приводящих к 5%-ной влажности семян,наблюдается,независимо от исходной влажности семенного материала,уже на вторые сутки и вплоть до 30 суток хранения не сказывается на уровне поражения (рис.1.4).

Время после облучения, сутки

Вместе с тем необходимо отметить, что хранение семян в кислородных условиях увеличивает, а в бескислородных - уменьшает поражение хро-мосш.

Рис.1.4. Уровень поражения клеток

I

в семенах с исходной влаж-

ностью 5 (а), 12 (б) и 23$ (в) при пострадиационном хранении в условиях, приводящих влажность семян к в зависимости от хранения

1 в атмосфере кислорода (I) 1 или азота (2).

Аначогичная картина наблвдалась при по с трвдиационн ом хранения в условиях, приводящих к 12^-вой влажности семян (рисЛ.5).

^<i

10

м

»о

к

—i г

м ___j__^

ï» __

Рис.1,5. Уровень поражения клеток в семенах о исходной влажностью 5 (а), 12 (б) и 23$ (в) при пострадиационном хранении в условиях, приводящих влажность семян к 12?! в зависимости от хранения в атмосфере кислорода (I) или азота (2)

сП ïï ?о

Время после облучения, сутки Особый интерес представляют результаты опыта по хранению облучениях семян в условиях, ловышащих их влажность до 23^-ного уровня (рис.1.6). В этом случае, по мере увеличения времени хранения вплоть

те «о

__''

1—-

Т"'

Рис.1.6. Уровень поражения клеток в семенах с исходной влажностью 5 (а), 12 (6) и 23& (в) при пос тредиационном хранения в условиях,приводящих влажность семян к 23$ в зависимости от хранения в атмосфере кислорода (I) дли азота (2)

11

0 2 и и

Время после облучения, сутки

до 30 суток наблюдается тенденция к усилению лучевого поражения хромосом» причем присутствие кислорода в пострадиационные период оказывает наиболее выраженное действие на уровень поражения по сравнению с более сухими семенаш 5- и 12^-ной влажности.

Таким образом, результаты проведет ых исследований свццетельс1>-вуют о том, что определявшим фактором реализации лучевых повреждений хромосом в гострадиационный период является относительная влажность атмосферы, в которой хранятся облученные семена. Данный вывод представляется достаточно обоснованном, поскольку схема опытов предполагала широкое варьирование атмосферных условий хранения, а также исходной влажности семян в момент облучения и в процессе пострадиационного хранения.

Данные, полученные дня относительно сухих семян, вполне укладываются^ овободнорадикальную концепцию Конгера (1963, 1972). Однако положения этой концепции нельзя распространять на весь диапазон экспериментальных условий, поскольку эффект хранения, по-видимому« обусловлен лшь малой долей гаша-ивдуцираваняых. радикалов, локализованных в непосредственной ¿низости биологически важных макромолекул -уникальных внутриклеточных структур. Изменение влажности семян резко изменяет кинетику рекомбинации свободных радикалов, однако заметно не влияет на величину эффекта хранения, поскольку содержание воды в чувстаителжых сайтах мсшет не соответствовать среднему количеству воды в семенах. Подобное предположение фактически было сформулировано при изучении влияния влажности на рекомбинацию индуцированных облучением каслородочувстаите лытах сайтов в зародышах и семенах ячменя при пострадиационюм замачивании (confer et al 1969;Donaldson et al 1982)

Таким образом, в холе многолетних систематических исследований определены основные параметры и изучено соотношение генотипической и кодификационной изменчивости радиационной устойчивости в зависимости от сорта, уровня площщости, срока хранения, влажности и биохимического состава семян. Показано, что семена диплоидной пшеницы достоверно радиочувствительнее тетра- и гексашюкдных форм. Вместе с тем, радиоустойчивость полиплоидных форм определяется не только их геномным составом, но и зависит от уровня сульфгвдрильных трупп в зародышах и мерястемных тканях. В процессе старения семян возрастает количество спонтаншх нарушении хромосом и снижается уровень их радиоу стойчивости. Хранение о йл учетах семян в атюсфере азота или кислорода приводит к усилению поражения лишь при высоких (белее

25 Гр) дозах облучения. Максимальной раднеустойчивостью обладают семена с влажностью 17>£, причем отклонение от этого уровня как в сторону уменьшения, так к увеличения влажности сопровождается снижением радиоустойчивости семян. Экспериментальным подтверждением справедливости сульфгидрильной гипотезы рэдноустойчавости примени телшо к растениям является установление четкой коррелятивной связи между ради оу с то йчявостью семян и проростков и содержанием в зародышах и ме-ристемшх тканях общих и белковых сульфгидрильных груш.

2. Радиочуватвдтедьда,д,ТЬ оемян .ршецицц р рредедах дорт^ в зздц-сймостц от их крупности. Известно, что признак радиоустойчивости растений генетически детерминирован и размах норм реакции определяется уровнем модификационной изменчивости под действием зщогрнг чс и экзогенных факторов различной природы. Следовательно, для р&дч-чьо-логических исследований и, особенно, при изучении механизмов радиоустойчивости особое значение приобретает вопрос выбора удобного объекта исследований. С учетом этого для проведения модальных экспериментов были выбраны контрастные по размеру фракции семян щенвды сорта Безостая 1, поскольку крупные и мелкие семена в предалах сортовой популяции, различаясь во все годы репродукции по массе 1000 зерен в два раза, имеют единую генетическую основу и могут служить незаменимым объектом при ажлязе модификационной изменчивости радиоустойчивости в пределах генетически детерминированной норш реакции этого признака.

При облучечии семян пшеницы в диапазоне доз 25+250 Гр по кривым доза-эффект рассчитаны величины 11Д50д и Д50 для крупной и мелкой фракций семян в разные годы репродукции (табл. 2.1), сравнение которых позволяет сделать определенный вывод о достоверно более высоком уровне радиоустойчивости фракции крупных семян.

ТАБЛИЦА 2.1

Радиоустойчивость семян пив ищи сорта Безостая I в зависимости от их 1фупности в разные года репродукции

Год репро-1 Фракция ! ВДе.п/7» ГР 1 Дчп' ГР дукцни ! семян !_ ' _I_

г ; 2 ; з ; з

тс(7й Крупная ± ? *

1976 Мелкая 176 *

Окончание таблицы 2.1

I ! 2 ! ! 2 ( 3 ! ! 4

1977 Крупные Мелкие 250 + 9 „ 175 Г 3 115 + 4 „ 50 +3

1978 Крупные Мелкие _ 98 + 5 „ 82 ? 3

1979 йупные Мелкие 155 + 7 _ 128 £ 7 * 85 + 5 „ 65 + 5 *

1980 Крупные Мелкие 180 + 7 „ 150 + 9 * 100 + 3 „ 75 Т 3 *

1981 Крупные , Мелкие 275 + 8 237 ± 8 100 + 3 ж 60 £ 2 *

1982 Крупные Мелкие 250 + 9 „ 187 + 4 83 + 4 , 52 £ 3 *

* - различие между франтя верно при р * 0,01 ми семян одного года репродукции досто-

Для объяснения причин различной радиоустойчивости семга разного размера (Ьло проведено сравнение отношений массы эндосперма и зародыша, которое показало, что этот показатель у крупных семян (92,6 + 0,7) достоверао (р * 0,01) выше, чем у мелких семян (85,5 + 0,4). На основании этого можно предположить, что в пределах сортовой популяции большее отношение массы эндосперма и зародила является одной из предпосылок относительно высокой радиоустойчивости фракции крупных семян.

Как бшго показано выше, радиочувствительность сети в значительной степени модифицируется содержанием в них влаги в момент облучения. Однако, как юказали опыты,влаяшость фракций крупных (10,6 + 0,1) и мелких (10,5 + 0,1) семян практически совпадает и, следовательно, не может являться причиной их дифференциальной устойчивости к действию ионизирувдего излучения. Более того, опыты по определение радиоустойчивости фракций семян с варьированием их влажности показали, что величина Д^'при повышении содервания влаги в чзутшых семенах,от 5,7, 10,6 до 16,2$ возрастает соответственно от 27,5, Х00 и до 160 Гр, однако во всех вариантах опыта достоверно (р А 0,01) превосходит соответствующие показатели (17, 75 и 100 Гр) мелких семян с приведенной влажностью 5,8, 10,5 и 15,соответственно.

При изучении связи радиочувствительности фракций семян с уровнями первичного поражения, элиминации и восстановления радиационных

повреждений хромовом установлено, что в течение первого после облучения клеточного цикла митотическая активность при прорастании крупных ((5,8+6,3) ± 0,3%) я мелких ((5,7*6,4) + 0,3£) семян практически совпадает, гакяе одновременно (через 20-22 ч после завершения замачивания) происходит выход на плато миготической активности и переход к 28-30 ч ко второму пострадиационному митозу. Однако за этот промежуток времени доля восстановленных от цитогенетических повреждений клеток составила 19,6 + 2,5$ у крупных семян по сравнению с 13,2 + 2,3$ - у мелких. Следователи«, уяе на ранних этапах прорастания скорость восстановления клеток у крупных радиоустойчивых семян примерно в 1,5 раза выше по сравнению о мелкими радиочувств ительными семенами (р * О,ОТ). Наблюдаемый эффект в основном связан о уменше-нием количества клеток с фрагментам!.

В пользу представлений о том, что в основе различия радиочувот-вителжости крупных и мелких семян шеяицы лежит неодинаковый уровень элиминации повреждений и восстановления, свидетельствуют результаты опытов с кофеином и цистеамином, представленные на рис. 2.1 и

Рис. 2.1. Восстановление повреадендах клеток в первом иитотическсы цикле при пострадиационной (доза 75 Гр) обработке крупных (темные точки на графике) и мелких семян цистеамнном (а) и кофеином (б)

Таблица 2 Л

Влияние кистеамкна, кофеина, их ксыбинированйого и совместного действия на величины Д^ и ФИД у крупных и мелких семян

Фракция ! сешн 1 Вариант обработки | %0. Гр 1 ФИД

Вода 83+3 1,00

Цистеамин 91 + 3 зе 1,11 + 0,07

Крупная Юфенн 44+3 xx 0,54 + 0,05 хх

Цистеамин + Кофеин 64+3 к* 0,78 + 0,05 зек

Цистеамин х Кофеин 45+3 0,55 + 0,04 ж

Вода 52 + 2 1,00

Цистеамин 65+3 1,25 + 0,07 ш

Мелкая Кофеин 23+3 зое 0,44 + 0,06 XX

Цистеамин + Кофеин 39 + 2 хх 0,75 + 0,05 XX

Цистеамин х Кофеин 21 + 3 ж 0,40 + 0,06 XX

Различив с контрольна« вариантам обработки (вода) достоверно при р ^ 0,05; ш - р * 0,01

Бели основываться на литературных данных о связи радиочувствительности с процессами восстановления, то при воздействии ингибитора репарационных процессов - кофеина следовало ожидать примерно одинаковый выход клеток с аберрациями хромосом независшо от кдгпности семян. Однако, как показали опыты (рис. 2.1, табл. 2.2), разница в поражения крупных и мелких семян сохраняется на прежнем уровне, несмотря на значительное подавление процессов восстановления по сравнении с контрольным вариантам.

Пострадиационное замачивание семян в циотеамине привадило к уменьшении яабякщаемаго эффекта у обеих фракций семян* причем у крупных сешн доля клеток с аберрациями хромосом снизилась о 39,2 до 32,0£, а у мелких. - с 48,5 до 47,2%. Б первом пострадшционвсм митоза происходило достоведаое (р * 0,05) увеличение объема восста-новленшх клеток, который у крупных семян ооотавид 46,5$, а у тихих - 40,2%, По величине миготической активности месистемных клеток независимо от способа обработки каких-либо существенных отличий между фракциями не зарегисг рировано.

Изучение кривых доаа-аффект показало, что цистеамин еншает радиационный эффект как у крупных радиоустойчивых (Д^ = 91 Гр), так

. - 26 -

и у мелких радиочувствительна (Дед = 65 Гр) семян по сравнению с контролем (63 и 52 Гр соответственно). По этим данным ФИД составил 1,11 и 1,25,

При комбинированном воздействии кофеин полностью не подавляет эффект цистеамина. Это обстоятельство, по-щдимэцу, обусловлено тем, что к моменту ингибиторного воздействия кофеина цистеашн успевает репарпровать часть потенциальных повреждений, что подтверждается изменениями Д^ до 64 и 39 Гр и ФИЦ - дб 0,78 и 0,75.

При одновременном применении этих препаратов эффект цистеамина ие проявляется и уровень клеток о аберрациями хршосом не отличается от варианта опыта с воздействием одного кофеина. Значения Дзд в этом случае равнялись 45 и 21 Гр с ФИД, равным 0,55 и 0,40 дня крупных и мелких се мин соответственно.

Полученные в этой серии опытов результаты позволяю® сделать вывод о том, что в основе различной радисустойчивости единых и мелких семян шеницы лежат по крайней мере два процесса; элиминация онтогенетических повреждений ш физико-химическом уровне и восстановление клеток от хромосомных аберраций в первом пострадиационном митозе,

В серии биохимических анализов бшю доказано, что по содержанию общих сульфгидрильных груш в заредшвх интактных семян достоверных различий между крупной (2,97 + 0,03 мкмелей/ 100 мг навески) и мелкой с®акциями (2,96 + 0,03) не найл вдается, Иная картина имеет место в отношении соцвраания в интактных семенах белков, поскольку крупные семена независимо от года репродукции (опиты 1978-1981 гг.) характеризовались более высокой (в среднем на 1,2-2,455; р <£ 0,01) белковостью, которая складывалась правде всего за счет эндосперма (разница на 21,650 и оказывалась незначительной в случай зародышей обеих фракций. Определение Зракцнанкого состава белков этих же семян показало, что крупные семена превосходят мелкие по содержанию альбуминов, про-ламинов и остаточных белков на 15,6-27,6;», а также глютелинов на 40,3$. В отношении характерной для зародыш глобулинов ой фракции достоверных различий между фракциями не обнаружено. Крупные семена отличались от мелких также псвшеншм содержанием гаейковины (28,5 + 0,5 1ф0тив 22,4 + 0,3 р ^ 0,05).

Результаты аминокислотного анализа показали, что в эндосперме крупных семян увеличено содержание цистина (на 48$), гистидина, аргинина, цролина и глюаминовоК кислоты (на 23-27$), а в зародыше -предана (на 17$) по сравнению о соответсгаущими структурами мелких ■

семян. Суммарное количество аминокислот также было йолыпе в эндосперме крупных семян (12,9 против 10,а^) я примерно равным (28,9 и 29,45?) в зародышах обеих фракций.

В тканях проростков, выращенных из интактных семян, достоверных различий по содержанию хинонов между Фракциями (5,3+0,9 и 7,0+2,1 отн.ед. для крупных и мелких семян соответственно) не обнаружено. Однако при облучении семян дозой 200 в мелких семенах (^50 = 50 ^Р) индуцируется на 55$ больше радиотоксинов хиноидной природы по сравнению с крупными радноустойчивыш семенами (27,0+ +2,0 против 18,2+1,6 отн.ед. соответственно).

Определение активности а изоферментного состава лшоксигеназы, катализирующей реакции перекисного окисления липидов показало, что при одинаковых условиях выделения и инкубирования активность этого ключевого для устранения радиотоксинов перекиской природы фермента на 10$ выше в Крупных семенах (1430 отн.ед.) по сравнению с мелкими (1300 отн.ед.). .Еишжсигеназа крупных семян была преимущественно представлена изоуермеаташ с относительно низкой электрофоретичес-кой подвшшостью (0,14 и 0,18),свойственными, по дашщм Борисовой и Оганесян (18Ь4),радиоустойчивым видам.а для мелких семян были характерны изоферменты с относительно высокой подвижностью (0,25 и 0,30)..

Таким образом, изучение роли некоторых биологически, активных соединений в механизме модификации радиоустойчивости генетически однородных семян показало, что повышенная устойчивость фракции крупных семян в пределах сортовой популяции определяется слсдувашм Факторами:

1. Большим содержанием белков как в целом зерне, так и в эндосперме с преобладанием в их фракционном составе альбуминов, прола-минов и глютэлинов;

2. Повышенным содержанием 1;лейковикы, суммарного количества аминокислот в эндосперме и отдельных аминокислот в зародыше и эндосперме;

3. Повышенной удельной активностью липокснгеказы с преобладанием в её составе кзофермгнтов с низкой электрофоретической подвижностью, характерных для радиоустойчивых видов;

4. Относительно малым выходом индуцированных облучением семян радиотоксинов хиноидной природы в проростках;

5. Высокой активностью процессов элиминации патогенетических повреждений на физико-химическом уровне и эффективным восстановлеш- ' ем клеток от аберраций хромосом в первом пострадиационном митозе.

3. РажалАТдтргс^ вмгт^^пйяйлувйинат тцлтй^. ОЦНИМ 83 вф-фективных методов радиационно-биологичеокой технологии в области сельского хозяйства является предпосевное гамма-ойлучевне семян (Кузин, 1974, 1981). Оцнако, неомотря на многочисленные полшятальине результаты со изучении эффективности этого перспективного агроцрие-т, метод не напел достаточно широкого применения в условиях производства. Основная причина, ограничивахщая внедрение метода предпосевного облучения семян,. связана.« низкой воспроизводимоетыо эффекта радиостиыуляшш всяедствяи действия неконтролируемых в производственных условиях раномсщиЗацгрущих факторов. Поэтому для успешного при-меневня метода необходимо для каждой агроклиматической гонн и культуры сельскохозяйственны* раотений подобрать оптимальные режимы радиационной обработки и условий выращивания.

Исходя из такой постановки вопроса с 1973 года нами проводились исследования по радиационной стимуляции семян овощных (томаты, огурцы) и кормовых (лщерна) культур. Выбор объектов определялся большим народохоаяйственнш значением этих культур для основной сельскохозяйственной зоны АрыССР - Араратской долины. Исследования проводили в условиях как открытого, так и защищенного грунта.

Для изучения редиостицуляаионного эффекта у томатов в условиях отбытого грунта воздушно-сухие семена 5-ти районированных сортов облучали на рентгеновской установке РУМ-И в дозах 5, 10, 15, 20, * 25 и 30 Гр. На основании 2-хлетнях испытаний (1975-1976 гг.) два сорта были исключены из дальнейших испытаний, так как не проявляли достаточно четкого эффекта радиостимуляции. В 1979 году был исключен иэ испытаний третий сорт как снятый с производства. Дня сортов Эчмиадзин 260 и Юбилейный 261 эффект редкое гимуляшш проявлялся в диапазоне доз от 5 до 20 Гр с максимальной эффективностью при дозе 20 Гр. Результаты производственного испытания предпосевного облучения семян трматов в дозе 20 Гр приведены в.табл. 3.1, из которой вщно, чкг этот агроприем характеризуется высокой экономической эффективностью. Обращают на себя внимание результаты производственного испытания метода в колхозе Араташев Эчмиадзинского района (1982), где в условиях частичного засоления опытного участка урожай томатов в варианте с рвдиостиыулирувдим воздействием более чем в 2 раза- превосходил контрольный уровень. Кроме того, предпосевное облучение семян в условиях открытого грунта способствовало снижению поражения растений нильтом. На статных участках плоды созревали, как правило.

ТАБЛИЦА 3.1

Результат» производственного испытания метода предпосевного облучения семян томатов

1 Гад Шло-! Хозяйство, ! Урожай плодов, ц/га!Прибавка к!Экономическая а£фек-

Сорт |испы-!щадь! район !-'урожаю, % ¡тивность метода в

|таю1Я! га I I Контроль! Лоза 20Гр! (расчете на гектар

Эчмиадзин 260 197? 2 Совхоз Гукасавак 342 399 16,7 570 руб (112 Шб.) 1

Масисского р-на

Юбилейный 261 1977 2 «• 285 351 24,2 690 РУб.(127 руб.)

Юбилейный 261 1980 2 Колхоз им. Грибо- 220 250 14,0 300 РУ<5.( 80 руб.)

едова Эчмиадзин-

ского р-на

Юбилейный 261 1980 2 Совхоз им. Лени- 400 450 12,5 500 РУб.(105 руб.)

на Зчмиадзинско-

го р-на

Юбилейный 261 1982 2,3 Колхоз Араташен 340 687 102,1 3470 руб.(487 руб.)

Эчмиацэинского

р-на

Юбилейный 261 1983 3,4 ^ п - 648 800 23,5 1520 руб.(228 Игё.)

Юбилейный 261 1985 2 Калхоз Акнашен 346 504 45,7 1580 руб.(235 руб.)

Эчмиадзинского

р-на

* - расчет экономической эффективности метода включает стоимость дополнитачьной продукции в действующих закупочных ценах, затраты на обработку и дополнительные расходы

-30-

на 7-10 дней раньше контрольных.

fia основании результатов производственного испытания Коллегия Министерства сельского хозяйства АрмОСР приняла решение (Постановление JS 10/5 от 3J.07.79 г.) о внедрении метода предпосевного облучения семян томатов в овоще всяческих хозяйствах республики.

Анализ многочисленных литературных и наших экспериментальных данных показывает, что эффективность предпосевного гамма-облучения семян сельскохозяйственных культур в значительной степени зависит от модифицируицего действия сопутствующие факторов. В силу этого, перспективным представляется применение этого метода в условиях защищенного грунта, где факторы внешней среды (температура, освещенность, условия питания) могут поддерживаться на относительно постоянном уровне или регулироваться для достижения стабильного »çb? ^кта радиостимуляции.

Наши исследования радиостимуляционного эффекта у томатов в условиях защищенного грунта показали, что оптимальные дозы могут варьировать от 3 до 20 Гр и зависят от условий питания растений. На обычней фоне питания растений (кI20PI20KI2Q) оптимальный эффект достигался при дозе 12 Гр, а на высоком агрофоне (в240Р240К240) - 5 Гр. При этих дозах прибавки урожая плодов составили соответственно 20,2 и 15,L%, что соответствует годовому экономическому эффекту применения метода предпосевного облучения 22,8 и 19,3 тнс. руб. в расчете на один remap.

Применение предпосевного облучения семян томатов обеспечивает не только повдаение урожая, но и способствует улучшению качества плодов. Данные биохимического атлиэа свидетельствуют о том, что при оптимальных режимах облучения в плодах повшается содержание сухих веществ, Сахаров и витамина С.

Эффективность метода предпосевного облучения семян в условиях защищенного грунта может быть повышена при использовании дозы 12 Гр и выращивании растений на относительно низком фене удобрений. 6 »том случае, при реализации добавочного урожая чистый доход составляет 3,3 руб./м2 при себестоимости I кг плодов 0,94 руб. С учетом низких затрат на облучение, возможности получения экологически чистой продукции, стабильности воспроизведения и высокой экономической эффективности метод предпосевного облучения семян огурцов в дозе 12 Гр также предложен для внедрения в тепличные хозяйства республики.

Пля вельского хозяйства АрнССР особо важное значение имеет

лшерна. Сочетание высокой урожайности, способность давать многократные укосы, благоприятное влияние ее возделывания на структуру почвы и значение в борьбе с сорняками ставят лщерну вне конкуренции с другими многолетними травами в севооборотах орошаемого земледелия. В связи с этим, проблема повышения урожая зеленой массы и семян привлекает пристальное внимание специалистов сельского хозяйства. Для решения этой проблемы, помимо создания новых высокоурожайных сортов и совершенствования традиционных агротехнических приемов возделывания, перспективным является использование метода предпосевного гаьыа-облучения сети.

В многолетних исследованиях эффекта радиостимуляции районированных в Армении сортов лщерны удалось показать, что оптимальными для повшения урожая зеленой массы или сена является доза 20 Гр, а для повшения урожая семян - доза 50 Гр. Использование этих доз облучения позволяет добиться повшения в зависимости от сорта и места выращивания урожая зеленой массы на 7-1а урожая семян - на 2734$. За три года использования посевов лщерны для получения сена чистый доход в случае возделывания сортов Армянская I и Апаранская местная составил 0,43 и 0,36 тыс. руб. в расчете на един гектар. В случае радиостимуляции урожая семян применение метода оказывается более экономически эффективным, обеспечивая получение чистого дохода для указанных сортов 0,90 я 0,99 тыс. руб. соответственно.

Таким образом, предпосевное облучение семян сельскохозяйственных культур является высокоэффективным приемом управления жизнедеятельности растений. Стабильное получение эффекта радиостимуляции может быть достигнуто при точном подборе оптимальных доз ионизирующего излучения с учетом конкретных сельскохозяйственных культур, условий выращивания и возможного действия модифицирующих факторов среды.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I, На основании многолетних систематических исследований определены параметры и изучено соотношение генотипической и мсщификаци-онной изменчивости радиоустойчивости пшеницы в зависимости от сортовой принадлежности, шгоицности, срока хранения, крупности, влажности я биохимического состава семян, а также агроклиматических условий их выращивания. Показано, что возделываемые в условиях АрмССР сорта по типу генетически детерминированной устойчивости, к действию ионизиру-

- 32 - ■

адего излучения разделяются на устойчивую (Эритролеукон 12, Егварди 4, Безостая I), среднеустойчивую (Арташати 42, Кангун 20, Шираки I) и чувствительную (Мироновская 808, Кармир Слфаат) группы. Семена, репродуцированные в Зангеэурской зоне, оказываются более радиочувствительными по сравнению с семенами, полученнши в Араратской, Ширакс-кой, Севанского бассейна и Северо-Восточной зонах.

2. Семена тетратовдной и гексашодцной пшеницы достоверно радиоустойчивее дишгстных фохм, однако достоверно не отличаются между собой и значительно уступают по этому признаку октаплощным формам тритикале. Набухшие оеыева и проростки полиплоидных фор* пшеницы и тритикале по уровням радиоустойчивости достоверно не отличаются. Уровень радиоустойчивости полиплоидных форм определяется не только ге-номнда составом, но и содержанием оульфгвдрильных соединений г зародышах и мериотемных тканях, которые защищают уникальные стю*т.,р,.. семени и способствуют восстанселению клеток от повреждений хромосом.

3. В процессе хранения (старения) семян возрастает количество спонтанных аберраций хромосом и увеличивается радиочувствительность. При хранении облученных семян количество свободных радикалов снижается и сопровождается увеличением радиобиологического эффекта. Хранение облученных семян в атмосфере азота или кислорода приводит к усилению , поражения лишь при высоких (бадее 25 Гр) дозах облучения, причем вф% фект хранения более выражен в атмосфере кислорода.

4. Наибольшей радиоустойчивостью характеризуются семена с влажностью 17$. Отклонение влажности семян до 5,9 или 23$ сопровождается снижением уровня радиоустойчивости. При влажности семян до 10$ наблюдается кислородный эффект, причем пострадиационное усиление поражения хромосом выражено сильнее в семенах, облученных в отсутствие кислорода. Определявшим фактором степени реализации лучевых повреждений в пострадиационный период является относительная влажность атмосферы при хранении семга.

5. Получены экспериментальные доказательства сульфгидрильной гипотезы радиоустойчивости клеток, тканей и целых растений, заключающиеся в установлении положительной корреляции между радиоустойчивостью семян и проростков и содержанием в зародышах и меристемных тканях общих и белковых сульфгицрилыих гигпп.

6. В пределах сортовой популяции шеницы Безостая I фракция крупных семян достоверно превосходит до радиоустойчивости фракцию мелких выполненных семян. Повышенная радиоустойчивость крупных семян определяется как большим объемом репарации первичных повреждений на физико-

химическом уровне, так и более эффективным пострадиационным восстановлением делящихся клеток.

, ?, Интакткые крупные семена характеризуются большим содержанием белков и кжейковины о преобладанием низкомолекулярных альбуминов и проламинов, а также высокомолекулярных глютелинов, Основные различия по содержанию белков между крушши и мелкими семенами соэдаятся за счет эщосперма. Суммарное количество аминокислот достоверно выше в эндосперме крупных семян и примерно равно в зародыпах сравниваемых вариантов. В зародышах крупных семян достоверно увеличено содержание пролина, а в эндосперме - пролина, аргинина, цистина, гистидина и глютаминовой кислоты.

в. При облучении мелких радиочувствительных' семян в однодневных проростках индуцируется примерно вдвое больше радиотоксинов хиноидной природы, чем при облучении крупных'семян.

9. Крупные радиоустойчивые семена отличаются большей активноотыо лнпокоягеназы о преобладанием изоферментов с относительной злектрофо-ретической подвижностью 0,14 а 0,18, в то время как дня липокскгена-эы из мелких радиочувствительных семян характерны лзоферменты с относительной подвпгаостью 0,25 и 0,30.

10. Оптимальные дозы доя редиоотимуляции сейш томатов и огтр-цов равны 12 и 5 Гр, предпосевная обработка которыми в условиях защищенного грунта обеспечивает годовой экономический эффект 22,8 и 21,9 тыс. руб. соответственно, В условиях открытого грунта в зависимости от сорта томатов экономическая эффективность колеблется в пределах 0,3-1,0 тыч. руб. в расчете на един гектар.

11. Радяостимуляциояный эффект районированных сортов лщернн наблвдается на втором и третьем гсдах использования растений с прибавкой урожая сена при облучении семян дозой 20 Гр не менее 10-1и чистш допаши тельным доходом за 3 года использования метода 364 и 434 руб./га для сортов Апаранская местная и Армянская I соответственно. Применение метода предпосевного облучения в условиях Араратской долины наиболее эффективно с целью получения оемнн. При облучении оп-тшалькой для редиоотимуляции дозой 50 Гр семенная продуктивность у сортов Армянская I и Апаранская местная возрастает на 34 и 2756, что обеспечивает чистый доход с одного гектара 0,90 и 0,99 тыс. руб.

12. Результаты исследования модификациенной изменчивости радио-уотойчивости оеига и проростков сельскохозяйственных растений в пределах генетически детерминирован ной нормы реакции «того признака од-

нозначно свидетельствуют о необходимости учета сортовых к видовых особенностей, ппоицности, влажности, срока и условий хранения, крупности и биохимических особенностей семян при планировании радиобиологических экспериментов и определении оптимальных режимов предпосевной обработки семян в целях радиационной стимуляции продуктивности растений для получения стабильно воспроизводимых результатов и пор-рентной интерпретации радиациокно-бислогических эффектов.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Семерщжян С .П., Оганесян Дж.О., Сямонян Н.В. Радиобиологический эффект у семян псеницы в зависимости от их возраста // Виол, журнал Армении. 1969» Т. 22. * 9. С. 47-53.

2. Семерщжян С .П., Нор-Аревян Н.Г, О роли сульфгидрильных групп в определении природной радиочувствительности проростков vicia Xaba и Triticum // Радиобиология. 1971. T. II. * 2. С. 278-281.

■ 3. Нор-Аревян Н.Г., Семердаян С.П. О корреляции радиорезистентности корешков vicia ГаЬа о содержанием в них тиоловых соединений // Радиобиология. 1971. T. II. 16 2. С. 281-284.

4. Семерджян С.П., Нор-Аревян Н.Г., Саакян А.Г., Григорян З.Д. О связи радиочувствительности проростков о содержанием сульфгидриль-ных соединений в клетках меристемы // Вися, асуряал Армении. 1971.

Т. 24. * 3. С. 106-107.

5. Семердаян С.П., Нор-Аревян Н.Г., Григорян З.Д., Саакян А.Г. Влияние различных модифицирующих факторов на уровень тиолов в семенах пшеницы и их радночувствителщость // Радиобиология, 1972. Т. 12. * 6. С. 907-909.

6. Семердкян С.П., Нор-Аревян Н.Г., Оганесян Дх. 0. О роли тиолов в определении радиочувствительности семян шеницн // Радиобиология. 1973. Т. 13. * 2, С. 303-306.

7. Семерцжян С.П., Оганеоян Дж.О., Мартиросян В, Цитохимический анализ белковых сульфгидрильньк груш в клетках зародила и меристемы у различных по радиочувствительности семян шеницц // Тр. НИИ земледелия АрмССР, серия "Пшеница". 1973. А I, С. 3^7.

8. Семерщжян СЛ., Нор-Аревян Н.Г. Влияние влажности и кислорода, присутствуадего в мемент облучения, на эффект хранения семян пшеницы // Тр. НИИ земледелия АрмССР, серия "Пшеница". 1972. * I.

С. 157-159.

9. Семерщкян С.П., НорнАревян Н.Г., Григорян З.Д., Саакян АЛ1.

О возможной роки тиолов в ел рад ел вн ни природной радиочувствительности сухих и набухших семян а проростков полиплоидов пшеницы // Радиобиология. 1973. Т. 13. * 5. С, 771-773.

10. Семещяян СЛ., Нор-Аревян Н.Г., Казарян Г.Т. Влияние влажности и кислорода на эффект хранения облученных семян шеницы // Тр. НИИ земледелия АрмССР, серия "Пшеница". 1973. К 2. С. 52-57.

11. Семердкян С.П.. Григорян З.Д., Нор-Аревян Н.Г., Саакян А.Г. Сравнительное изучение радиочувствитальности различных сортов пшеницы // Там же. 1974. » I. С. 17-29.

12. Семерджян С .П., Григорян З.Д., Нор-Аревян Н.Г., Саакян А.Г. Зависимость радиочувствительности семян озимой шеницы от экологических условий выращивания // Там же. 1974. * 2, С. 50-58.

13. Нор-Аревян Н.Г., Семерджян С .П. Влияние шоковой температуры и вяслорода на величину сигнала ШР при облучении сейш пшеницы // Там же. 1975. * I. С. 3-6.

14. Семердаи С .П., Нор-Аревян Н.Г., Григорян З.Д. Влияние экологических условий выращивания на радиочувствительность семян пшеницы // Инф. бвил. "Радиобиология". 1976. * 19. С. 56-59.

15. Семерджян С .П., Нор-Аревян Н.Г., Айдинова Я.Р., Мартиросян

B.Т. К вопросу о роли хинонов в механизме радиочувствительности растений // Тр. НИИ зешвделня АрмССР, оерия "Пшеница". 1976. Л I. С. ■ 3-9.

16. Аславян г.Г., Семерджян С.П., Казарян С.А. Влияние предпосевного облучения семян на продуктивность тепличных огурцов

// Научные труды (юбилейные) НИИ земледелия АрмССР. 1977. С. 156-158.

17. Варданян К.А., Нор-Аревян Н.Г., Семеццжян С.П. Изучение радиочувствительности семян шеницы в завис »гости от их влажности в момент облучения, газовых уоловий и влажности среды в пострадиадион-ный период // Виол, журнал'Армении. 1978. Т. 31. Л 7. С* 771-775.

18. Семерджян СЛ., Оганесян Дк. 0., Нор-Аревян Н.Г. Роль эндогенных тиолов в радиочувствительности конских бобов при фракционированном облучении// Виол, журнал Армении. 1981. Т. 34. Л 6, С, 570-580.

19. Семерджян СЛ. Сульфгидрилыше группы и радиочувствительность семян растений // Инф. мат. "Теоретические основы противолучевой защиты и изыскания новых радиопротекторов", Свердловск, 1980,

C. 49-51.

20. Нор-Аревян Н.Г., Семерджян СЛ., Варданян К.А. О роли хинонов в механизме радиочувствителшости растений // Радиобиология. 1962. Т. 22. Л 4. С. 567-671,

- 36 -

21. Погосян Г.С., Авакян А.Г., Семерджян С.П. Эффективность предпосевного гаша-облучекня семга томатов в условиях защищенного грунта под действием минеральных удобрений // Докл. ВАСЙВД. 1933.

* 3. С. 18-19.

22. Семерджян С.П., Нор-Аревян Н.Г., Варданян К.А. Зависимость степени лучевых повреждений клеток зародыш семян пшеницы от их величины // Инф. йтл. "Радиобиология". 1983. Л 27. С. 31-32.

23. Семерджян С,П. Сульфгвдрильные группы и радиочувствительность растений // Проблемы природной и модифицированной радиочувствительности / М.:Наук8, 1963. С. 177-185.

24. Нор-Аревян Н.Г., Варданян К.А., Семерджян С.П. О воэмсяшой связи радиочувствительности семян шеницы, отличавшихся крупностью в пределах сорта, о содержанием белка // Радиобиология. 1984. Т.24.

* I. С. 87-89.

25. Семерддян С.П., Авакян А.Г., Оганесян Лд.О. Предпосевное гамла-облучение семян томатов // Инф. листок Ары. НИИ каучно-техн. информации и технико-экономич. исследований Госплана АрмССР. 1983.

26. Семерджян СЛ., Нор-Аревян Н.Г., Варданян К.А. Внутрисорто-вая раэнокачественность сейш шеницы и их радиоустойчивость // Инф. бюлл. "Радиобиология". 1984. Ji 30. С. 53-54.

27. Нор-Аревян Н.Г., Оганесян В.В., Варданян К.А., Семерджян СЛ, О возможной связи радиоустойчивости семян шеницы. отличахцлхся крупностью в пределах сорта, с содержанием аминокислот // Радиобиология. 1985. Т. 25. Л 6. С. 822-825.

28. Варданян К.А., Оганесян Н.А., Семерджян С.П. О возможной связи радиоустойчивости семян пшеницы о активностью и изоферменгным составом липоксигеназы // Биол. журнал Армении. 1987. Т. 40. * 10. С. 872.

29. Semerdjian S.P., Hor-Arevian К.G. The content of sulfhydril Erotipa in tbe meristematic cells of Triticum and Vicia faba as connected to their radiosensitivity // IY Intern. conRress of radiation res., Evian. 1970. P. 195«

30. Semerdjian S.P., Hor-Arevian H.O. The role at a few endogenous compounds on tbe radiosensitivity of plants // Studio biofisica (Berlin). 1975» B. 53. S. 161-162.

(3 . (jUttfifUtXtf

ТБ-029ЭЗ Подписано в №«n 13.14,39 г.

Заказ Б046 Объем 2 а я. Тираж 100

Обнинская городская типография г. Обнинск, Комарова, в