Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОМЕОСТАЗА ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ - ИНТРОДУЦЕНТОВ

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОМЕОСТАЗА ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ - ИНТРОДУЦЕНТОВ"

л

-ЗЗШ>

российская академия наук институт биологии развития им. н.к. кольцова

На правах рукописи

Богданова Елена Витальевна

цитогенетичнская характеристика гомеостаза древесных видов - интродуцентов

03.00,15 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ,

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2004

Работа выполнена на кафедре генетики, селекции и теории эволюции би о лого-почвенного факультета Воронежского государственного университета

доктор биологических наук, профессор Анастасия Константиновна Буторина.

доктор биологических наук, профессор, чл, - корр. РАН Владимир Михайлович Захаров

кандидат биологических наук Татьяна Егоровна Саматздзе

Ведушее учреждение:

Научно-исследовательский институт лесной генетики и селекции

Зашита диссертации состо(ггся «//» февраля 2004 года в_часов на

заседании Диссертационного совета Д 002,238.01 при Институте биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН по адресу; г. Москва, ул. Вавилова, д. 26

Гах: (095) 135-8012

е-таН: volina@proxima.idb.ac.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Автореферат разослан «3» января 2004 года

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук

Е.В, В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Древесные растения, как и любые л руте организмы, реагируют на воздействия среды посредством сложной системы буферных гомеостатических механизмов. Эти механизмы поддерживают оптимальное протекание процессов развития. Под влиянием неблагоприятных условий эти механизмы могут быть нарушены, что приводит к изменению развития, в частности и у ннтродуцируемых древесных растений. Изменения гомеостаза развития отражают базовые изменения функционирования живых существ и находят выражение в процессах, протекающих на разных уровнях от молекулярного до организме иного. И ¡продуцированные древесные растения, ис пользуемые для озеленения промышленных городов, испытывают интегральный эффект от комплекса стрессорных воздействий (Соколовский, Журков, 1982; Погосяк и др., 1991; Духовский и др., 2003), связанных со сменой ноч вен но-климатических условий и влиянием антропогенных факторов. Возможны и синергнческие эффекты при взаимодействии нескольких генетически активных факторов, когда их суммарный эффект усиливается (Гераськин и др., 2002а), Фенотип ически реакция древесных вплов-интродуцентов на действие комплекса стрессорных факторов может быть различной. Чувствительные вилы (например, липа мелколистная, лиственница сибирская), произрастающие в черте г. Воронежа, сильно угнетены. Другие же древесные растения - интроду центы (например, вяз мелколистный, скумпия кожевенная, ель голубая) - устойчивы к этим воздействиям, Сл рессорные факторы наряду с общей фитотоксичностью могут обладать и гс нотоксичн остью, повреждая генетический материал меПотичсских и митотических клеток, что приводит к нарушениям процессов деления. В норме, большинство генетических нарушений элиминируется посредством иммунной системы. Наличие таких нарушений может являться мндикаторм стресса, ведущего к появлению аномальных клеток и снижению иммунной потеншш организма элиминировать подобные нарушения. Выяснение цитогснстическнх характеристик гомеостаза конкретных ннтродуцируемых видов важно как для ускоренной оценки отобранных деревьев, так и для ранней диагностики наследственных свойств их потомства, поскольку при этом можно наблюдать ответные реакции клеток и их генетического аппарата. Среди характеристик хромосомного аппарата в мейозе и митозе важно выявить те, которые могут поддерживать гомеостаз интродуцнруемых видов в экстремальных условиях. Целенаправленный отбор на наследственно обусловленную повышенную экологическую устойчивость древесных видов-«нтроду центов будет способствовать улучшению качества зеленых насаждений в городах, особенно промышленных. В связи с этим важна шгтогенетическая оценка состояния устойчивых древесных растений в условиях комплексного воздействия (Захаров, Кларк, 1993; Захаров и др., 2000) интродукции и антропогенного загрязнения. Это определило цель настоящей работы.

Цель работы. Цель диссертационной работы заключалась в проведении

цито генетической оценки ннтегрхтьного_эффекта интродукции и

антропогенного стресса

у видоЕцйьит«(>}(дуцентов

№

лиственных и хвойных

древесных растений и уста поил cm ш пито генетических характеристик их гомеосгаза.

Задачи исследопания.

1. Выбор древесных н идо а-интролу центов как объектов исследования.

2. Отбор фенотипически лучших форм этих видов в условиях интродукции и разной степени антропогенного загрязнення.

3. Фиксация материала (генеративных, вегетативных почек, корешков проростков их семян) у отобранных древесных растений. Изготовление и анализ давленых препаратов.

4. Выявление общих и специфических особенностей мейоза при микросп орогенезе и митоза у ннтродуцируеммх древесных растений, устойчивых в городской среде.

Положения, выносимые на защиту.

1. Гомеостатичность отобранных деревьев вяза мелколистного — (Ulmus pumita L.) в экстремальных условиях произрастания обеспечивается такими генетическими механизмами, как гибридность и миксоплоидия,

2. Нормальные митозы наряд!' с нарушениями митотического деления формируют в меристеме листьев у скумпии кожевенной (Cotinus coggygria Scop.) гетерогенную клеточную популяцию, в которой происходит отбор. Результатом такого отбора может бить оптимальное сочетание клеток разного уровня илоидности, способствующее наиболее эффективной реализации функций генов D конкретных условиях, то есть гетерогенность клеточной популяции в меристеме листьев может способствовать устойчивости не только листа, но и вида в целом.

3. Гомеостаз отдельных материнских деревьев ели колючей (голубой формы) -Picea glauca (Moench) Voss. ы P. canadensis В. S. P. и их семенного потомства в условиях интродукции, отягтденных антропогенным стрессом, обусловливает присутствие В-хромосом.

Научная понизил работы. При изучении мейоза при млкроспорогелезе у отобранных деревьев вяза мелколистного - (Ulmus pumila L.) уточнены сроки наступления и продолжительность мейоза в условиях средней полосы России -г. Воронеже. Обосновано предположение о гибридной природе отобранных деревьев вяза на основании их морфологических особенностей и выявленных нарушений мейоза, особенно, на стадии метафазы I. Частота встречаемости нарушений на этой стадии была от 16,0 до 34,0%. Показано, что низкая репродуктивная способность у гетерозис пых деревьев в условиях г, Воронежа обусловлена, главным образом, нарушениями на стадии анафазы I (40,0% у дерева Л1>8 и 45, 7% у дерева Jv: 10), которая является критической стадией при формировании гамет. У отобранных форм вяза мелколистного установлено образование нередуцированных гамет (2п), что открывзст возможности для получения в их потомстве полиплоидных (Зп) форм, характеризующихся, как правило, эффектом соматического гетерозиса и более высоким уровнем устойчивости. При определении числа хромосом в клетках апикальной меристемы листьев у вяза было установлено, что деревья, имеющие лучшие морфологические характеристики, являются миксоплоидамн. Миксоплоидия в

меристеме листьев обеспечивается присутствием клеток разного уровня нлоидности, и том числе и с диплохромосомамн. Наличие диилохромосом в клетках меристемы листьев у деревьев вяза описано впервые. Впервые у скумпии кожевенной (Cotinus coggygria Scop.) изучены особенности пролиферации- клеток меристемы листьев при комплексе стрессорных воздействий. Выявлены неравномерные деления клеток меристемы, обусловливающие их вариабельность по длине (от 7,5 до 30,0 мкм). Частота встречаемости двоек, троек и четверок клеток составляет 86,5%. Измерение размеров делящихся клеток (особенно сравнение размеров сестринских клеток) может дать существенную информацию для познания внутриклеточного механизма, обеспечивающего переход клетки к митозу, при достижении ею определенного критического размера. Изучение числа хромосом в клетках меристемы листьев у скумпии показало, что клетки имели преимущественно диплоидный набор хромосом (2п = 30). Однако наряду с такими клетками наблюдались аиеуплоидные 2,7%, одноядерные полиплоидные - 1,9%, а также двуядерные — 10% и миогоядерные — 3%. На основании полученных результатов высказывается предположение о том, что полиплоид тирующие митозы, наряду с обычными, и нарушения мнготнчсского деления, приводящие к образованию анеуплоидных клеток, формируют в меристеме листьев гетерогенную клеточную популяцию. В такой популяции в результате действия внутрнпопуляшганного клеточного отбора может быть обеспечено оптимальное сочетание клеток разного уровня плоидностн для наиболее эффективной рехзизашш функций генов, необходимых в конкретных условиях. Это лает основание полагать, что гетерогенность клеточной популяции в меристеме листьев способствует устойчивости н экстремальных уело du ях не только листа, как важнейшего органа растений, но и вида в целом. Впервые у скумпии наблюдался процесс формирования многоклеточных железок, являющихся органами накопления веществ (таннннов), которые способствуют повышению устойчивости вида; а также одноклеточных волосков, предохраняющих листья от избыточной транспирации. Длина инициальных клеток трихом, которые формируются в эпидермисе, была около 40 мкм. Они имеют крупное ядро, что позволяет предположить их полиплоидную природу. Впервые изучен кариотип у интродуцированной формы ели колючей (голубой формы) - Picea glauca (Mocnch) Voss. P, canadensis В, S. Р. в клетках меристемы хвои. У 8 из 10 изученных деревьев, кроме A-хромосом (2п = 24) встречаются В-хромосомы. Добавочные хромосомы установлены как в клетках меристемы хвои материнских деревьев, так и в корешках проростков семян. Частота встречаемости B-хромосом, во всех учтенных клетках, составляет 100%. В клетках меристемы хвои обнаружено по 1 B-хромосоме дополнительно к основному набору (2п - 24 + 1В), а в клетках меристемы корешков I и 2 В-хромосомы: (2п = 24+1 В) и (2п = 24 + 2В), соответственно. Это дает основание полагать, что присутствие В-хромосом обеспечивает адаптивный успех самим деревьям, создавая предпосылки для проявления их репродуктивной способности, нарушенной интродукцией и антропогенным стрессом, и повышает жизнеспособность у их потомства. По-видимому, в сложных

экологических условиях гомеостатичиость у данного вида поддерживается с помощью B-хромосом (в результате комиакггизацни части хроматина ядра). У деревьев без B-хромосом в клетках меристемы хвои наряду с 2-1 хромосомами Л-набора обнаружены тетраплоидные клетки (2п =* 4х к 48). Такие клетки встречались с частотой 3,8%, также обеспечивая гетерогенность клеточной популяции. Предложена оригинальная гипотеза происхождения В-хромосом как изохромосом, образующихся нч спутникового участка при разрыве А-хромосом в области вторичной перетяжки. Установлены общие и специфические механизмы, поддерживающие гомеостатичость у отобранных древесных видов-интродуцентов к комплексу «рессорных факторов. К механизмам общего типа относятся: гибрндность — повышающая уровень гетерознготности организмов; миксоплоидия, повышающая стабильность генетической системы (при полиплондизацни геномов отдельных клеток). Видоепецифическнм механизмом является наличие B-хромосом дополнительно к основному A-хромосом набору.

Практическое значение. Получены данные, дополняющие сведения о механизмах поддержания гомеостаза у древесных растений, которые необходимо учитывать, планируя интродукцию конкретных видов. Определены критерии генетической оценки перспективных форм у видов-интродуцентов древесных и диагностики наследственных свойств их семенного потомства, обусловливающие устойчивость при комплексном воздействии интродукции и антропогенного прессинга: а) количественные и качественные показатели мейоза; б) кариотипические характеристики; в) особенности прохождения митоза. Установлены механизмы общего и вид оспе пифического типа, обеспечивающие гомеостатичиость у трех видов древесных растений таких, как вяз мелколистный — Ulmus pumita (L,), скумпия кожевенная - Со tin us coggygria (Scop.) и ель колючая (голубая форма) — Picea glauca (Moench) Voss. = P. canadensis В. S. P., которые необходимо учитывать при их селекции. Это позволит проводить целенаправленный отбор на устойчивость, что будет способствовать улучшению качества зеленых насаждений. Это особенно важно для крупных промышленных городов, в том числе, и такого как Воронеж. Микрофотографии В-хромоеом использовали, как иллюстративный материал при чтении спецкурса по «Цнтогенетике» для студентов IY курса дневного отделения б полого-почве иного факультета Воронежского государственного университета. Исследования выполнялись с 1997 по 2003 в рамках темы НИР, разрабатываемой на кафедре генетики, селекции и теории эволюции и НИЧ 1р004,3003р5.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на научных" чтениях: «Проблемы эволюционной иитогенетики, селекции и интродукции» (Томск, 1997); симпозиуме «Проблемы повышения экологических функций леса» (Воронеж, 1999); XIX, XX и XXI Мичуринских чтениях (Мичуринск, 1999; 2000; 2002); XIY межреспубликанской научно - практической конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 2001); Международной научно — практической конференции «Интеграция науки и

высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса it лесной продукции» (Воронеж, 2001); У всероссийском популяцноином семинаре «Популяция, сообщество, эволюция» (Казань, 2001); научной конференции «Интродукция растений. Охрана и обогащение б иол о ni чес кого разнообразия видов» (Воронеж, 2002); International Conference «Dynamics and conservation of gcnetic diversity in forest ecosystems» (Strasbourg, 2002); International Congress «Emerging trends in plant chromosome research» (Punjabi, 2003).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, выводов, списка литературы из 440 наименований, в том числе 179 источников на иностранных языках. Работа изложена на 167 страницах, включает 12 таблиц, 17 рисунков.

U СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Цитогенетические механизмы, обеспечивающие гомеостаз в условиях шпродукции и антропогенного стресса, в целом, слабо изучены, а у видов-ингродуцентов а Воронежской области не исследовались вообще, хотя разные виды древесных растений неодинаково устойчивы в условиях г. Воронежа.

Ранее цитогенетические механизмы устойчивости растений к условиям интродукции исследовали: Базилевская, (1964, 1981); Буторина, Мурая, (1976); Буторина и др., (19826); Тарасенко, (19S0,1983,1995); Муратова, Владимирова, (2001); к экстремальным условиям произрастания: Соколовская, Стрелкова, (1938); Бреславец, (1963); Круклис, (19716); Карташова, Малахова, (1973); Жукова, Петровский, (1975); Леме (1976); Moir, Fox, (1977); Teoh, Rees, (1977); Сиволапов (1987); Hizume et al., (1988); Муратова (1990); Калашник, (1992); Седелышкова, (1997) и др.

Однако выполненные в этом направлении исследования выясняли, и основном, влияние на определенные виды растений только отдельных экстремальных факторов. У рассматриваемых видов растений не изучались ответные реакции на комплексное воздействие интродукции и антропогенного загрязнения. Практически не исследовался в цитогенетическом отношении декоративный вид — скумпия кожевенная, несмотря на его широкое использование для целей озеленения. Не проводился сравнительный анализ цигогенетических характеристик гомеостаза у разных видов лиственных и хвойных древесных растений для выявления общих и видоспецифических механизмов, поддерживающих гомеостаз. Это определило необходимость проведения настоящего исследования.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1. Объекты и места проведения исследований

Объектами диссертационного исследования были устойчивые в городской среде такие древесные растения - интродуиенты, как вяз мелколистный — Ulm us pumila (L.), скумпия кожевенная - Cotinus coggygria (Scop.) и ель колючая (голубая форма) — Picea glauca (Moench) Voss. » P. canadensis В. S. P. Эти деревья растут на территории г. Воронежа, в местах с разной степенью антропогенной нагрузки. О характере загрязнения в местах

s

произрастания сулили и о материалам докладов городского комитета по экологии И СЭС г. Воронежа (1997, 1998, 1999, 2001). В наиболее чистых экологических условиях (на окраине города, вдали от автомагистралей и промышленных предприятии) - в районе санатория им. Горького отобраны, как контрольные, четыре дерева вяза. В Центральном районе отобраны четыре дерева вяза, произрастающие по ул. К. Маркса прн средней степени загрязнения. Четыре дерева вяза растут в одном in самых загрязненных районов города — Советском. Искусственное насаждение скумпии кожевенной произрастает в одном из самых индустриальных районов города — Железнодорожном. В центре г. Воронежа (Центральный район) в условиях высокой интенсивности движения автотранспорта произрастает насаждение ели колючей (голубой формы). Наибольшее влияние на формирование экологической ситуации » исследуемых районах оказывают предприятия автомобильного транспорта (по данным городского комитета по экологии и СЭС г. Воронежа, 1997, 1998,1999, 2001).

2.2. Материал и методика Материалом для («учения мейоза служили мужские генеративные почкн. Прн кариологнческнх исследованиях материалом, в зависимости от поставленной задачи, били вегетативные почкн индивидуальных деревьев или корешки проростков семян популяционных сборов. Материал фиксировался спиртово — уксусной смесью (3:1) в природных и лабораторных условиях, окрашивался ацетогематоксилнном по методике Топильской с соавт., (1976). Для изучения особенностей мейон при микроспорогенезе, митоза, структуры кариотнпа были изготовлены давленые препараты из ткани пыльников, меристем листьев и корешков проростков семян, которые анализировались прн помощи микроскопа LAB OVAL —4 (Carl Zeiss. Jena), в основном, при увеличении 40 х 2,5 х 10. Для получения фотографий применялась фотонасадка МФН— 12 и использовалась пленка ми крат - 300, мнкрат —500. Статистическая обработка результатов исследований проводилась на IBM PC / AT с помощью пакета статистических программ «Stadia». Экспериментальные данные обрабатывались методом однофакторного не параметрического дисперсионного анализа Kniskal-Wallis.

23. Результаты к обсуждение 2.3.1. Цнтогснстика uwia мелколистного 2.3.1.1. Meü«3 при микроспорогенезе

Поскольку ферт ил ы гость дерешь в н качество образующихся у них гамет и семян во многом определяются регулярностью мейоза, этот процесс с 1999 по 2001г. был изучен у 12 отобранных деревьев вяза. Мейоз при микроспорогенезе у деревьев вяза в условиях г. Воронежа не изучался вообше. В задачу исследования входило изучение мейоза при микроспорогенезе у отобранных деревьев вяза, растущих на терршорин г. Воронежа в местах с разной степенью антропогенной нагрузки; а также выявление генетических механизмов, обеспечивающих гом еоста 111Ч н ост ь отобранных экземпляров в экстремальных условиях. Метеорологические условия, приходящиеся на годы исследования мейоза у вяза мелколистного, приведены в таблице 1.

Метеорологи чес кие условия проведения опытов (температура воздуха в "С, количество осадков в мм), по данным Воронежского гидромегеобюро, 1999-2001 гг.

^чМееяцц Гол" Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Февраль Март Апрель

Среднемесячная температура воздуха, "С

1999 11,2 212 23,4 18,6 13 Л 7,9 -3,6 -0,8 -ЗД -4,0 -0,7 11,0

2000 11,6 17Д 20,4 193 11,7 7,7 -0,6 -0,7 -6,5 -2,8 -од 12,4

2001 14,0 16,9 24,1 20,1 11,1 - - -0,7 -2,4 -4,9 -0,2 11,1

Средне -многолетняя 14,0 18,0 19,9 18,7 12,8 5,6 -1,1 -6,7 -9,3 -9,2 -4,1 5.9

Осадки, мм

1999 64.9 20,4 48,1 542 33,6 44,5 12,7 53,5 35,7 46,3 36,5 8,9

2000 17,3 Ш,8 34,3 69,2 9,0 П,4 47,4 28,9 38,1 56,8 26,8

2001 37,3 82,2 6-1,8 28,0 45,6 - - 57,8 42,7 62,2 48,2 53,9

Средне-многолетняя 54 58 73 60 44 46 40 43 35 30 33 38

Начало мейоза при микроспорогенезе у отобранных деревьев вяза в годы исследования в зависимости от температуры воздуха, показано на рис. 1.

] 1999 е. |

■с

15

14

13

Рв 12

а. И

& 10

ев

С. 9

V с 8

г 7

£ е

5

4

3

г

1

0

..... ......

Месяцы

........... ■1 .......... ^

20 30 10 20 10

январь февраль март

Рис. 1. Начало мейоза при микроспорогенезе у отобранных деревьев вяза в годы исследования в зависимости от температуры воздуха.

В условиях г. Воронежа мейоз у вяза проходит приблизительно в течение одной недели, скорость протекания мейоза зависит от температуры воздуха и интенсивности солнечного излучения. Резкое понижение температуры воздуха (ниже — 4° С), наблюдавшееся во все годы исследования, вызывало массовую гибель микрослороцитов и тем самым снижало репродуктивные способности у отобранных деревьев вяза. У изученных деревьев вяза мейоз в пределах пылышка протекает синхронно, а в пределах дерева —асинхронно.

Количественные характеристики мейоза при микроспорогенезе у отобранных деревьев вяза, произрастающих в местах с разной степенью антропогенной нагрузки, приводятся в таблицах 2 — 4 (по данным 1999 г.).

Количественные характеристики мейоза у отобранных деревьев мм мелколистного, произрастающих в районе санатория им.

Горького (поданным 1999 г.)

N. Стадии ^^ мейоза Профаза I Метафаза! Анафаза! Телофаза 1 Иптеркикез

Номер N. дерева И П Н II II П II П Н П

1 965 - 1118 230/17% 280 53/16% 1574 61/4% 398 12/3%

2 1989 - 1127 242/18% 274 309,9% 917 26/3% 715 18/3%

3 1511 - 469 169/27% 141 31/18% 286 8/3% 898 32/3%

4 1966 - 1001 233/19% 243 31/11% 814 21/3% 635 14/2%

Продолжение таблниы 2.

Стадии N. мейоза Метафаза 11 Анафаза II Телофаза II Тетрады Всего

Номер Л-. дерева II 11 Н И Н 11 II П II и

1 1148 99/8% 671 83/11% 76 5/6% 1714 52/3% 7944 595/7%

2 263 11/4% 344 14/4% 287 2/0,7% 354 2/0,6% 6270 345/5,2%

3 594 42/7% 469 38/8% 232 8/3% 1481 14/0,9% 6083 34&'5.3%

4 2» 94% 306 19/6% 255 3/3% 150 1/0,9% 5604 331/5,6%

Примечание: Н

— число клеток в норме, П—число клеток с патологией

Таблица 3.

Количественные характеристики мейота у отобранных деревьев вяза мелколистного, пронтрастаюпщх по ушше К. Маркса (по

данным 1999 г.)

N. Сталин N. мейота 11рофаи I Метафдеа I Анафаза I Телофаад I Нитерктшм

Номер N. дерева 11 II 11 II 11 II И II И П

5 2313 - 1178 285/20% 286 34/11% 958 25/3% 747 17/2%

б 889 - 1292 254/16% 324 61/16% 1820 47/3% 460 16.'3%

7 1634 - 596 265/31% 179 39/18% 363 144% 1140 40/3%

г 179 - 517 193/27% 141 95/40% 279 11/4% 1094 30/3%

Продолжение таблицы 3.

Стадии N. мейота Метафаза 11 Анафаза 11 Телофата 11 Тетрады Всего

Номер дерева 11 П Н II И 11 Н П Н П

5 275 11/4% 360 19/5% 300 2/0,7% 177 1/0,6% 6594 394/5,6%

6 1328 125/9% 776 89/10% 88 6/6% 1981 76/4% 8958 674/7%

7 595 24/4% 596 53/8% 295 10/3% 1880 18/0.9% 7278 463/6%

8 685 151/18% 335 53/14% 417 8/2,8% 563 6/1% 4210 547/ 11,5%

Примечание: Н — число клеток в норме. И — число клеток с патоломей

Количественные характеристики мейоза у отобранных деревьев вяза мелколистного, произрастающих в районе механического

завода (по данным 1999г.)

N. Стации N. мейоза Профаза I Метафаза [ Анафаза! Телофаза I Шгтерюшез

Номер N. дерева И П II П II Л Н П II II

9 1640 • 1856 712/28% 839 191/19% 1851 129/7% 2108 49/2%

10 217 - 723 373/34% 171 144/ 45,7% 339 18/5% 1328 43/3%

И 1115 - 1206 411/25% 421 9бЛ9% 633 24/4% 1622 42/3%

12 1392 - 1577 557/26% 713 155/18% 1573 108/6% 1791 59/)%

Продолжение таблицы 4.

Сталин N. мейоза Метафаза II Анафаза II Телофаза II Тетрады Всего

Номер N. дерева N. Н П Н П Н II Н II Н П

9 1371 67/5% 1460 92/6% 820 26/3% 272 3/1% 12217 1269/9,4%

10 872 255/23% 407 89/18% 506 12/2% 683 8/1% 5246 942/15%

11 1306 92/7% 1187 79/6% 715 25/3% 354 4/1% 8559 773/8,3%

12 1165 57/5% 1241 87/7% 697 22/3% 231 2/0,9% 10380 1047/9,2%

Примечание: Н — число клеток в норме, [] — число тюк с патологией

Из приведенных таблиц (2-4) видно, что мейоз нарушен практически на всех стадиях делениями частота встречаемости патологий варьирует между стадиями мейоза. Однако изменения носят общий характер и обнаружены у всех деревьев независимо от их места произрастания. В целом известно, что мейоз очень чувствительный процесс к различного рода воздействиям факторов среды. Однако полученные результаты свидетельствуют, что температурный фактор в период прохождения мейоза оказывал значительно большее влияние на особенности этого процесса (например, на сроки наступления мейоза, и репродуктивные особенности у отобранных деревьев вяза), чем уровни и специфика антропогенного загрязнения.

Полученные экспериментальные данные были обработаны при помощи однофакторногго непараметрического рангового дисперсионного анализа КгизкаМУаШэ. Результаты статистической обработки данных приводятся в таблицах 5 — 6,

Таблица 5.

Результаты рангового дисперсионного анализа. Тест Кшзка1-\УаШз: Н ^ = 2, М = 96) = 0,719; 0,70

Место произрастания | Число наблюдений Сумма рангов

Санаторий имени Горького ! 32 1456,50

Улица К. Маркса 1 32 1555,50

Район механического завода 1 32 1644,00

Результаты медианного теста. Медиана = 0,05; = 1,750; = 2; р » 0,417

Таблица 6.

—-^^^Место произрастая ия Категории анализа ^^^ Санаггорий имени Горького Улииа К. Маркса Район механического завода Общая сумма

Меньше медианы: наблюдаемые значения 18,00 17,00 13,00 48,00

Расчётные значения 16.00 16.00 16.00

Разница между наблюдаемыми и расчётными значениями 2,00 1,00 -3,00

Больше медианы: наблюдаемые значения 14,00 15,00 19,00 48,00

Расчётные значения 16,00 16.00 16.00

Разница между наблюдаемыми и расчётными значениями -2,00 -1,00 3,00

Общее: наблюдаемые значения 32.00 32.00 32,00 96.00

Однофакторный непараметрический ранговый дисперсионный анализ КгиБка1-\УаШз также показал, что место произрастания деревьев (то есть места произрастания с разной степенью антропогенной нагрузки) не влияет на

частоту встречаемости патологий у отобранных деревьев вяза (р > 0,05), Это связано, по-видимому, с тем, что вяз мелколистный имеет широкую норму реакции по признаку устойчивости к неблагоприятным условиям и поэтому способен адаптироваться к разной степени антропогенной нагрузки.

Для статистической обработки данных по частот« встречаемости патологий мейоза на разных стадиях был использован не пара метрический ранговый дисперсионный анализ Кгизка!-1^!^. Результаты дисперсионного рангового анализа приводятся в таблицах 7-8.

Таблица 7,

Результаты дисперсионного рангового анализа. Тсст Kruskal-Wallis: Н (df = 7, N = 96)= 80,413; р = 0,00

Стадии мейада Число наблюдений Сумма рангов

стл Ф т э I 12 1036,500

Анафаза! 12 953,000

Тело<Ьаза1 12 481,000

Интеркинез 12 297,000

МетафазаИ 12 694,000

Анафаза!! 12 736,000

ТелофазаН 12 323,000

Тетрады 12 135,500

Таблица 8.

Результаты медианного теста. Медиана = 0,05; х3 а 66,000; йГ= 7; р «■ 0,00

~ —_Стадии мейоза Категории анализа^"---__ Метафаэа! Лнлфаи! J Телофаза! И|ггеркшге)

Меньше медианы: наблюдаемые значения 0,00 0,00 | 9,00 12,00

Расчётные значения 6.00 6,00 1 6,00 6,00

Разница между наблюдаемыми и расчётными значениями -6,00 •6,00 j 3,00 6.00

Больше медианы: наблюдаемые значения 12,00 12,00 3,00 0,00

Расчётные значен«я 6,00 6,00 6,00 6.00

Разница между наблюдаемыми н расчетными значениями 6,00 6,СО -3,00 -6,00

Общее: наблюдаемые значения 12.00 12,00 12,00 12.00

Продолжение таблицы 8

Стадии мейоза Категории анализа"

МетафазаН

Аяафаэа1Г

ТелофаааП

Тетрады

Обшая сумма

Меньше медианы: наблюдаемые значения

4,00

¡,00

10,00

12,00

48,00

Расчётные значения

6,00

6.00

6,00

6,00

Разница между наблюдаемыми и расчётными значениями

-2,00

-5,00

4,00

6,00

Больше медианы: наблюдаемые значения

8,00

11,00

2,00

0,00

48,00

Расчетные значения

6,00

6,00

6.00

6,00

Разница между наблюдаемыми и расчётными значениями

2,00

5,00

■4,00

-6,00

Общее: наблюдаемые значения

12,00

12,00

12,00

12,00

96,00

Проведенный непараметрический ранговый дисперсионный- анализ KшskaI-Wallis, также свидетельствует о том, что различия по частоте встречаемости патологий (р < 0,05) между стадиями мейоза у изученных форм вяза - достоверны.

Варьирование частоты встречаемости патологий у изученных деревьев вяза между стадиями мейоза приведены на рис. 3.

О .S3

0,45

S

0Д5

g 0Д5

tí

Е

СL

С 0.1S »

wt

Е

С „„с

•0.05

I

' Минимальное-максимальное

25%-75% о Медиана

m

Т

■—°—■

meU I bu t tala t bter iMti И в» II lata I! títrm Стадии мейоза

Рис 3. Варьирование частоты встречаемости патологий у изученных форм вяза мелколистного между стадиями мейоза.

Примечание: meta I - метафаза I; ana I — анафаза I; telo I - телофаза I; ínter — интеркинез I; meta II — метафаза И; ana 11 — анафаза И; telo II - телофаза II; tetra—тетрады.

Значительный разброс по количеству аномалий на разных стадиях мейоза у исследованных деревьев вяза, особенно, выраженный в метафазе I и анафазе I, по-видимому, обусловлен особенностями их генотипа.

2.3.1.2. Изучение числа м«готических хромосом в клетках апикальной меристемы листьев у модельных деревьев виза Подсчет хромосом в клетках апикальной меристемы листьев выполнен у пяти деревьев вяза, отличающихся по фенотипу. Результаты анализа метафазных пластинок ь меристеме листьев у модельных деревьев вяза приводятся в таблице 9.

Таблица 9.

Соотношение клеток с обычными митозами и эндорепродукцией у пяти модельных деревьев вяза (по данным 1999 г.).

>& п/п Общее количество учтенных метафоз Днпяошюке Эндорепродукции

деревьев число процент число процент

1 32 30 93,7 2 6.3

2 31 28 90,3 3 9,7

3 103 89 S6.4 м 13.6

4 22 22 100 0 0

5 21 21 100 0 0

Из приведенной таблицы видно, что днплохромосомы выявлены у деревьев №1, 2, и 3. Частота встречаемости клеток с дипл о хром о с омам и у дерева №1 составляла 6,3%, у дерева №2 - £>,7% , у 3 дерева - 13,6%. Эти три дерева характеризуются наилучшими фенотипами. Меристема листьев у 4 и 5 деревьев представлена только диплоидными клетками. Эти деревья были значительно ниже и имели стволы меньших диаметров. Гомеостатичность у деревьев вяза .Nal, 2 и 3 обеспечивает выраженная миксоплоидия, повышающая стабильность генетической системы (за счет полиплоидизации геномов отдельных клеток).

2.3.2. Цитогсиетика скумпии 2-3.2.1. Устойчивость листа, как важнейшего органа растений, н условиях интродукции и антропогенного загрязнения

Для озеленения г. Воронежа используется также декоративный вил -интродуцент: скумпия кожевенная (Cotinus coggygria Scop.). Среди других видов древесных растений, используемых для целей озеленения, скумпия отличается отсутствием изменений листовой пластинки под действием поллютантов. Это обстоятельство послужило обоснованием актуальности изучения функционирования меристемы листьев у скумпии, поскольку это может помочь получить данные об устойчивости в экстремальных условиях произрастания как листа - важнейшего органа растений, так и вида в иелом.

2.3.2.2. Функционирование клеток меристемы листьев у скумшш кожевенной при антропогенном прессинге

Митоз у скумшш практически не изучен. Определено только число хромосом на метафазных пластиках (2п = 30) (Болховских и "др., 1969). Исследования же митоза у скумпии в экстремальных условиях произрастания (комплексное влияние техногенных загрязнений и интродукции) не проводились вообще, поэтому в задачу исследования входило изучение функционирования клеток меристемы листьев у скумпии в экстремальных условиях и установление изменений хромосомного аппарата в митозе, которые могли бы способствовать устойчивости вида.

Изучение клеток меристемы у скумпии показало, что длина клеток изменяется от 7,5 до 30 мкм, а средняя длина хромосомы составляет около 1 мкм. В меристеме листьев, обработанных 0,002-молярным раствором 8-оксихннолина, учитывались только клетки, в которых было можно подсчитать число хромосом. Подсчет хромосом в клетках меристемы листьев выполнен у пяти деревьев скумпии кожевенной. Анализ 537 метафазных пластинок показал, что клетки апикальной меристемы листьев у отобранных деревьев скумпии имели преимущественно дшшоцдный набор хромосом (2п = 30). Встречались также пшеранеуплоидные клетки и одноядерные полиплоидные. Частота встречаемости диплоидных клеток составляет 87,7%, одноядерных полиплоидных клеток - приблизительно 1,9%, а пшеранеуллондных - 2,7% от общего числа учтенных мстафаз. Гипоанеуплоидных клеток не было выявлено, по-видимому, такие клетки элиминировались из клеточной популяции. В меристеме листьев, извлеченных из вегетативных почек не обработанных 0,002-молярным раствором 8-окснхпнолинз и фиксированных в природных условиях, были выявлены одноядерные, двуядерные и многоядерные клетки.

Выявлены также неравные деления клеток меристемы листьев у скумпии кожевенной, произрастающей в экстремальных условиях. Частота встречаемости двоек, троек и четверок клеток составляет (86,7%) от общего числа просмотренных клеток. При делении клеток меристемы листьев у скумпии вначале формировались две сестринские клетки неравные по размерам. В дальнейшем сестринские клетки асинхронно вступали в митоз несмотря на то, что возникли они одновременно. Из двух сестринских клеток первой начинала делиться большая по размеру клетка. На препаратах можно было видеть тройки клеток {две сестринские клетки, которые образовались в результате митоза, и одна еще не поделившаяся клетка). После деления меньшей клетки возникали также две сестринские клетки, нерапные по размерам. На препаратах были видны комплексы из четырех неравных клеток. Большая но размеру клетка из этой четверки также первой переходила к делению.

Интегральных! эффектом техногенных загрязнений и смены эколотческих условий при интродукции являются геномные мутации, которые, в частности у скумпии, приводят к возникновению поли- и анеуплоидных клеток. Было установлено, что в основном полиплоидизация клеток меристемы листьев у скумпии осуществлялась за счет митоза без

щгготомнп в результате чего образовывались двуядерные клетки. В меристеме листьев у скумпии также наблюдалось деление двуядерных клеток. На препаратах в клетках с неповрежденной оболочкой можно било видеть парные профазы и метафазы. Дальнейших стадий деления не наблюдалось. В двуядерных клетках меристемы листьев скумпии осуществлялся процесс аналогичный тому, что описывает D' Amato (1977) при развитии таиетума иылышка картофеля. В двуядерных клетках при их делении происходило слияние части ядерного материала, которое приводило к формированию трехядерных клеток.

2,3.2.3, Пролиферация и дифференциации клеток эпидермиса у

скумпии

При изучении пролиферации н дифференциации клеток эпидермиса листьев у скумпии было обращено внимание на формирование многоклеточных железок и одноклеточных волосков. Эти железки и волоски развиваются очень рано, когда почки закрыты и в меристеме листьев еще пе завершились деления. Инициальны ми клетками в обоих случаях были клетки эпидермиса. Эти клетки были очень крупными, их длина достигала 40 мкм, они имели грушевидную или овальную форму с очень темной цитоплазмой и одним ядром. При развитии железки ядро находилось посередине вздутого конца клетки. У скумпии впервые наблюдалось образование многоклеточной железки, начиная с двух, трех, четырех, и заканчивая многоклеточными (до 10 клеток), в которых некоторые клетки делились. Железки являются органами накопления веществ (тан ни нов) (Васильев, 1977). Танпнны способствуют и повышению устойчивости вида. При формировании одноклеточного волоска ядро в инициальной клетке располагалось во вздутой се части, а узкий конец клетки очень сильно вытягивался и заострялся по направлению кверху. Инициальные клетки трихом представляют также интерес с точки зрения изучения их плоидности, так как визуально они содержат крупные ядра, и поэтому можно предположить их полиплоидную природу.

2.3.2.4. Механизмы, обеспечивающие устойчивость как листа, так и

пиля в целом

Наблюдаемые процессы деления в клетках меристемы листьев у скумпии свидетельствуют о том, что меристема представлена клетками, которые различаются по числу хромосом. На примере женского клопа тополя сереющего показано (Сиволапов, 1987), что миксоплоидная природа меристемы листьев обеспечивает хороший рост и жизнеспособность этого клона в экстремальных условиях за счет варьирования соотношения клеток разного уровня плоидности при изменении условий среды. У миксоплоилов часю увеличивается синтез веществ, представляющих хозяйственную ценность для человека. Нестабильность генома может рассматриваться как проявление готовности к адаптационным изменениям. Это было показано на примере радиационно — индуцированной нестабильности генома (Бурлакова и др., 200); Мазурик, Михайлов, 2001).

2.3.3. Цитогенетика ели колючей (голубой формы) 2.3.3.1. В — хромосомы у ели колючей и их связь с репродуктивнымн процессами и устойчивостью организма

В центре г. Воронежа создано очень красивое насаждение ели колючей (голубой формы) - Picea glauca (Moench) Voss. = P. canadensis B. S. P, Деревья, в пел ом, находятся в хорошем состоянии. Однако в выборке, представленной 50 экземплярами, некоторые обильно формируют йшшки и семена, у других же наблюдается разная степень переходного состояния по этому признаку вплоть до полного отсутствия семеношення. Перспективность использования данного вида, исключительно декоративного в городских озеленительных насаждениях, побудила нас изучить возможные цитогеиетические характеристики гомеостаза ели в условиях Воронежской области, что могло бы способствовать направленному получению устойчивых форм.

2.3.3.2. Кариотип у ели колючей (голубой формы) в .меристеме хвои мете римских деревьев и корешков проростков их семян

Изучение кариотипа ели колючей (голубой формы) — Picea glauca (Moench) Voss. = P. canadensis B. S, P. в клетках меристемы хвои выполнено впервые. Анализ 505 метафазиых. пластинок ели (от 40 до 60 по каждому дереву) показал, что они имели сходный кариотип, представленный 9 парами метане л трпческих, 2 парами субметацентрнческих и 1 парой акроцентрических хромосом. Количество ядрышек варьировало от 3 до 12 на 1 клетку. 10 — 12 ядрышек встречалось в интерфазных клетках редко, преобладающее их число соответствовало 7 — S, что свидетельствует о преимущественной активности 4 пар нуклеолярных хромосом в кариотипе ели колючей в норме.

У 10 деревьев ели колючей в клетках меристемы хвои посчитано число хромосом. 8 деревьев ели колючей имели во всех исследованных клетках, по 1 В - хромосоме дополнительно к типичному для этого вида набору хромосом (2п = 24 + IB). V 2 деревьев ни в одной метафазной пластинке В - хромосомы не были обнаружены, но у них наблюдались наряду с диплоидными -тетраплокдиые клетки. Частота встречаемости таких клеток составляла 3,8 % от числа учтенных метафаз.

Почти все из завязавшихся семян оказались пустыми. Из 150 более или менее выполненных проросло только 4. Один проросток вскоре погиб, у другого вообще не удалось обнаружить делящихся клеток. У третьего во всех 17 делящихся клетках было обнаружено по 1 В-хромосоме, а у четвертого было проанализировано 7 клеток, и в каждой находилось по 2 В - хромосомы.

2.3.3.3. Гипотеза образования В —хромосому ели колючей (голубой

формы)

Предложена оригинальная гипотеза образования В - хромосом у ели колючей (голубой формы), согласно которой участок плеча А - хромосомы, отчлененный в области вторичной . перетяжки, как достаточно непрочного района хромосомы, может превратиться в метаиентрическую В - хромосому путем образования изохромосомы. Такое представляется возможным поточу, что ядрышкообразующие районы хромосом обладают определенной кинетохорной активностью, подавляемой в присутствии центромеры.

2 J.3.4. Влншше В —хромосом на фертилыюсть и устои ч»шосн.

Поскольку большинство изученных фснотипически лучших деревьев ели колючей в городском насаждении имеет В-хромосомы, и из 3 выживших проростков их семян 2 также было с В-хромосомам и, по-видимому, можно предположшь, что в стрессовых для данного вида условиях, созданных ннтродукцией и антропогенным воздействием, присутствие В - хромосом обеспечивает безусловный адаптивный успех самим деревьям и создает предпосылки дня проявления их репродуктивной способности, нарушенной такими условиями, а также повышает жизнеспособность у их потомства.

Выводы

1. Проведена цитогенетическая характеристика состояния трех видов -интродуиентов древесных растений, произрастающих в зеленых насаждениях промышленного города в условиях комплексного воздействия интродукции и антропогенного стресса. На первом этапе осуществлялся отбор феноптичсски лучших форм этих видов, у которых затем проводились исследования мейоза как процесса, определяющего развитие генеративной сферы, и митоза, обусловливающего характер ростовых процессов, и были установлены цитогенетические механизмы, поддерживающие гомеостаз у отобранных деревьев.

2. Шучен мейоз при ми крое п орогенезе у отобранных форм вяза мелколистного, встречающихся в зеленых насаждениях г. Воронежа на территории с разной степенью антропогенной нагрузки. Статистическая обработка данных (непараметричееккй ранговый дисперсионный анализ Kruskal-Wallis) показала, что место произрастания (то есть характер и степень антропогенной нагрузки) не влияют на частоту встречаемости патологий мейоза {р > 0,05) у исследованных форм вяза. Это связано с тем, что вяз мелколистный имеет широкую норму реакции по признаку устойчивости к неблагоприятным факторам. Однако выявлены достоверные различия (р < 0,05) по частоте встречаемости патологий между стадиями мейоза у изученных деревьев вяза. Значительный разброс по количеству аномалий на разных стадиях мейоза у конкретных деревьев вяза, особенно выраженный в Ml и Д1, обусловлен особенностями их генотипа.

3. Морфологические особенности и установленные аномалии мейоза у отобранных деревьев вяза мелколистного свидетельствуют об их гибридной природе (от скрещивания Ulmus pumita х Ulmus laevis). Это прежде всего такие нарушения мейоза, как преждевременно и несинхронно расходящиеся хромосомы бивалентов в Ml (как следствие снижения частоты хиазм при конъюгации). Униваленты у разных деревьев вяза встречались с частотой от 13,5 до 30,5% и нарушали синхронность дальнейших стадий мейоза; неравномерное расхождение хромосом к полюсам в AI (частота встречаемости таких патологий изменялась от 7,2 до 32,5%) приводило к формированию гамет, несбалансированных по числу хромосом. Установленные аномалии мейоза вызывали нарушения в развитии генеративной сферы у отобранных деревьев вяза, поэтому такие деревья не могли иметь качественное потомство.

4. Устойчивость деревьев вяза с явно выраженным эффектом

соматического гетерозиса была обусловлена подавлением их репродуктивной функции. Об этом может свидетельствовать, в частности, повышенная мутабнльность стадии А! (частота встречаемости нарушений составляет 40,0 н 45,7%), являюшейсх критической стадией при формировании гамет. Гибриды у вяза мелколистного можно использовать для целей озеленения.

5. Репродуктивные способности у отобранных форм вяза снижают и неблагоприятные погодные условия, как показали исследования в 1999 - 2001 гг., резкое понижение температуры воздуха до -4° С во время мейоза вызывало массовую деградацию и гибель мнкроспороцнтов.

6. Повышенная частота образования нередуцироваиных гамет (2п) у изученных деревьев вяза позволяет использовать их в качестве ценного исходного материала для получения полиплоидного и миксоплоидного потомства, отличающегося большей устойчивостью.

7. Подсчет числа хромосом в клетках апикальной меристемы листьев у вяза показал, что деревья, имеющие лучший фенотип, являются также миксоплоидами. Миксоплоидия в меристеме листьев у вяза обеспечивается наличием клеток разного уровня плоидностн, в том числе и с д ип л охром осомам и.

8. Диплохромосомы в клетках меристемы листьев у вяза описаны впервые.

9. При изучении пролиферации клеток меристемы листьев у скумпии кожевенной выявлены неравномерные клеточные деления. Знание размеров делящихся клеток (особенно сестринских) дает информацию для анализа внутриклеточного механизма, координирующего переход клетки к митозу при достижению ею определенного критического размера. Длина делящихся клеток в меристеме листьев у скумпии существенно различалась (от 7,5 до 30 мкм).

10. При изучении пролиферации и дифференциации клеток эпидермиса у скумпии впервые наблюдался процесс формирования многоклеточных железок, являющихся органами накопления тапнинов, которые могут способствовать повышению устойчивости вида; а также одноклеточных волосков, придающих листьям бархатистый вид и предохраняющие их от избыточной транспирации. Инициалышми клетками в обоих случаях были крупные клетки эпидермиса, длина их достигала 40 мкм. Они имели грушевидную или овальную форму с очень темной цитоплазмой и одним крупным ядром. Наличие большого ядра может свидетельствовать об их полиплоидной природе.

11, Обычные митозы и установленные нарушения миготнческого деления клеток в меристеме листьсв у скумпии формируют гетерогенную клеточную популяцию. Отбор внутри такой популяции способен обеспечить наиболее эффективную реализацию функций генов, обусловливающих повышенную устойчивость. Наблюдающаяся гетерогенность клеточной популяции в меристеме листьев у скумпии благоприятствует устойчивости не только листа, как важнейшего органа растения, но и вида в целом в непривычных для него условиях среды.

.12. В условиях шпродукшш, отяпценных антропогенным прессингом, в насаждении ели колючей (голубой формы) у деревьев, формирующих гроздья

шишек, наблюдались В-хромосомы, в то время как у деревьев без В-хромосом, шишки практически отсутствовали, В-хромосомы выявлены и в клетках меристемы хвои материнских деревьев, и в клетках меристемы корешков проростков их семян. Наличие В-хромосом, в количестве не превышающем две, обеспечивает адаптивный успех как самим деревьям, так и повышает жизнеспособность их семенного потомства в экстремальных условиях произрастания, по-видимому, за счет компактизацин части хроматика ядра.

13. У деревьев еяи колючей (голубой формы) без В-хромосом в меристеме хвои наряду с диплоидными клетками обнаружены тетраплоидные. Гомеостатичность этих деревьев определяется оптимальным соотношением клеток разной плондности. Частота встречаемости в меристеме хвои диплоидных клеток (2п = 24) составляла 96, 2%, а тетраплондных клеток (2п " 4х = 48) - 3,8%.

14. Установлены общие и видоспецифические механизмы, обеспечивающие гомеостатичность и обусловливающие устойчивость древесных растений в условиях интродукции и при антропогенном стрессе. К механизмам общего тип относятся: 1) гибрндность организмов - повышающая уровень их гегерозиготности; 2) миксоилоидия, повышающая стабильность генетической системы (за счет полиплоидизации геномов отдельных клеток), в то же. время миксоплоиды более пластичны, так как представлены и диплоидными клетками, Видоспецифнческим механизмом, поддерживающим гомеостаз, у ели колючей (голубой формы) является присутствие В-хромосом (в результате компактизацин части хроматина ядра),

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Буторина А.К. Цитогенетнческие механизмы адаптации видов растений — иктроцуцентов / А.К. Буторина, Е.В. Богданова // Материалы научных чтений, посвященных 100 — летию профессора В.П. Чехова, Томск, 2 — 5 декабря 1997 г.: Тез. докл. СПб., 1997, - С. 19-21.

2. Буторина А.К. Адаптивные реакции на клеточном уровне на антропогенный стресс у древесных растений / А.К, Буторина, В.Н. Калаев, Т.В, Вострнкова, Е.В. Богданова, Н.Э. Мазурова // Современные проблемы генетики и селекции плодовых и ягодных культур и пути их решения; Сб. докладов и сообщений 19 Мичуринских чтений, 27-29 октября 1999 г., Мичуринск. - СПб.,

1999.-С. 12-14.

3. Буторина А.К. Обшие и специфические механизмы устойчивости древесных растений к антропогенному загрязнению / А.К, Буторина, В.Н. Калаев, Е.В. Богданова, И.Э. Мазурова // Проблемы повышения экологических функций леса: По материалам симпозиума, 21-25 июня 1999 г., Воронеж. — СПб., 2000, - С. 128-129.

4. Буторина А.К. Цитогенетика межвидовых гибридов рода 1Лгтш5 / А.К. Буторина, Е.В. Богданова И Проблемы и перспективы отдаленной гибридизации плодовых и ягодных культур, Мичуринск, 25-27 октября 2000 г.: Тез. докл. - СПб.,

2000. -С. 76.

5. Буторина А.К. Цитогенетические механизмы устойчивости разных видов древесных к стрессовым факторам / А.К. Буторина, Е.В. Богданова, И.Л. Гавр плов

.24 ^- 284 7

// Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий: Материалы X1Y Межреспубликанской науч. -практ.конф., ] 7 апреля 2001 г., Краснодар. - СПб., 2001. - С. 219-221.

6. Буторина А.К. Перспективы использования цитогенетического метода в лесоводстве для ускоренного воспроизведения ценных лесных ресурсов /А.К. Буторина, А.И. Сиволапов, Л.С. Мурая, В.Н. Каляев, Р,В. Иванов, М.Б, Лысак, Е.В.Богданова, А.Н. Миронов // Интеграция науки и высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса и лесной продукции: Тр. Международ. - науч. - практ. конф.,25-27 сентября 2001 г., Воронеж. - СПб., 200}. - С, 83:87.

7. Буторина А.К. Адаптивное значение невозможное происхождение В -хромосом у ели колючей / А.К. Буторина, Е.В. Богданова//Цитология.-2001,-Т. 43, №8.-С. 809-814. .

8. Буторина А.К. Онтогенез железок листовой пластинки у деревьев искусственной популяции скумпии кожевенной (Cotinus cogjjygria Scop.) / А.К. Буторина, Е.В. Богданова // Y Всероссийский популяцнонный семинар, Казань, 2630 ноября 2001 г.: Тез. докл. - СПб., 2001. - С. 5.

9. Богданова Е.В. Механизмы адаптации скумпии к условия^ г. Воронежа / Е.В. Богданова, AJC. Буторина // Интродукция растений. Охрана и обогащение биологического разнообразия видов: Тр. конференции, посвященной 65-летию Ботанического сада им. проф. Б.М. Козо-Поля некого, 24-27 июня 2002 г., Воронеж. - СПб., 2002. -С. 11-12.

10. Буторина А.К. Оценка коллекционного материала древесных растений по щттологическим характеристикам / А.К. Буторина, Е.В. Богданова // XXI Мичуринские чтения «Проблемы формирования генетических коллекций плодовых, ягодных культур и перспективы их селекционного использования»: Материалы межд. науч. конф., 28-30 октября 2002 г., Мичуринск, —СПб., 2002.-С. 32-33.

11. Butorina A. Cytogenetic mechanisms of adaptation in species-introducents / A. Butorina, E. Bogdanova, I. Gavrilov // International Conference «Dynamics and conservation of genetic diversity in forest ecosystems»: 2002, Strasbourg. - 2002. - P. 116.

12. Butorina A.K. Cytogenetic mechanisms of forest tree species adaptation to different types of stressors / А.К. ВцЮппа, E.V. Bogdanova, S.A. Doroshev, I.G. Mozgalina, Y.A. Rntskaya* // Emerging trends in plant chromosome research: International Congress, 8-11 october 2003, Punjabi.-2003. - P. 80-81.

13. Буторина А.К, Функционирование клеток меристемы листьев у скумпии кожевенной COTINUS COGGYGRIA SCOP. / А.К. Буторина, Е.В. Богданова // Цитрлогия. — 2004. —Т. 46, № 2. - С. 172-178. '

* pet^c_

\

i___!______

Заказ № & от 6.01. 2004 г. Тир. 100 экз. Лаборатория оперативной полиграфии ВГУ