Цитогенетическая и кариологическая характеристика пихты сибирской

Квитко, Ольга Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Цитогенетическая и кариологическая характеристика пихты сибирской
ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Цитогенетическая и кариологическая характеристика пихты сибирской"

На правах рукописи КВИТКО Ольга Викторовна

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ И КАРИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПИХТЫ СИБИРСКОЙ {ЛВ1ЕБ БШШСА ЬЕБЕВ.)

03.00.05-Ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

пи-

7СЭ

Красноярск - 2009

003466229

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте леса им. В. Н. Сукачева Сибирского отделения РАН

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Муратова Елена Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Буторова Ольга Федоровна; кандидат биологических наук, доцент Степанов Николай Витальевич

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Центральный сибирский ботанический сад СО РАН (г. Новосибирск)

Защита состоится 21 апреля 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 003.056.01 в Институте леса им. В. Н. Сукачева СО РАН по адресу: 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50, стр. 28. Факс: (391) 243-36-86; e-mail: Institute@forest.akadem.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН

Автореферат разослан «¿0» марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биол. наук, профессор

Е. Н. Муратова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Пихта сибирская (Abies sibirica Ledeb.) является одним из основных лесообразующих видов Сибири. Оптимальные условия для своего произрастания она находит в горах Южной Сибири, где сосредоточено свыше 90 % лесов с ее преобладанием. Черневые пихтовые леса, распространенные только в Алтае-Саянской горной области, представляют собой уникальные формации Сибири (Типы лесов..., 1980; Назимова и др., 2005).

Одной из неотъемлемых характеристик вида является состояние его репродуктивной сферы. Пихта сибирская обладает высоким репродуктивным потенциалом, однако жизнеспособность ее семян крайне низкая, что затрудняет процесс естественного возобновления вида (Горчаковский, 1956; Савченко, 1970, Бажина, 2007). Положение усугубляется интенсивным усыханием пихтовых лесов в горных районах Южной Сибири (Воронин, 1989; Бажина, Третьякова, 2001). Одной из основных причин формирования стерильных семян пихты в горах Юга Сибири является недостаточное количество и слабая жизнеспособность пыльцы (Третьякова, Бажина, 1994, 1999). Между тем, процессы микроспорогенеза и развития мужского гаметофита у данного вида изучены слабо. Репродуктивная система древесных растений крайне уязвима к изменяющимся условиям среды. Повышенная чувствительность пихты сибирской, как и других видов хвойных, к экстремальным факторам различной природы определяет перспективность ее использования в качестве объектов цитогенетического мониторинга для анализа и прогноза состояния экосистем (Калашник и др., 1997, 1999; Шафикова, Калашник, 1997; Druskovic, 1997; Micieta, Murin, 1998; Шафикова, 1999).

Генетические ресурсы основных лесообразующих видов хвойных Сибири и Дальнего Востока изучены недостаточно (Ирошников, 1998; Милютин, 1998, 2006). Кариологические исследования являются составной частью изучения генетических ресурсов и необходимы для использования генофонда мирового разнообразия хвойных. Изучение кариологического полиморфизма является одним из аспектов исследования фенотипической изменчивости природных популяций растений (Гриф, 1992, 1997). К настоящему времени пихта сибирская, несмотря на широкое распространение и важную лесообразующую роль, оказалась наименее изученной в кариологическом и цитогенетическом отношении по сравнению с другими видами хвойных.

Цель работы - сравнительный анализ цитогенетических и кариологических особенностей пихты сибирской в различных местопроизрастаниях Средней Сибири.

Задачи исследования:

1. Изучить процессы, ответственные за формирование мужских гамет - мейоз и развитие мужского гаметофита;

2. Оценить уровень и спектр цитогенетических отклонений в мейозе у деревьев различных категорий жизненного состояния (типичных, пораженных ржавчинным раком, усыхающих) в природных популяциях и искусственных насаждениях;

3. Изучить кариотип пихты сибирской из разных местопроизрастаний для выявления внутривидового кариологического полиморфизма данного вида;

4. Провести сравнительное изучение семенного потомства пихты сибирской из разных местопроизрастаний по цитогенетическим показателям (хромосомные мутации, уровень и спектр нарушений митоза, наличие микроядер).

Научная новизна. Впервые проведено детальное исследование характера прохождения мейоза при микроспорогенезе и развития мужского гаметофита у пихты

сибирской, установлены особенности этих процессов в различных условиях произрастания и у деревьев разных категорий жизненного состояния. Приведены новые данные о структуре кариотипа пихты сибирской из различных популяций. Впервые проведен сравнительный анализ цитогенетических показателей семенного потомства усыхающих деревьев пихты сибирской.

Теоретическое н практическое значение. Полученные данные о характере прохождения мейоза и кариологических особенностях пихты сибирской вносят существенный вклад в изучение репродуктивной деятельности, внутривидовой дифференциации и генетических ресурсов данного вида и служат основой для дальнейших эколого-генетических исследований. Результаты исследований могут быть использованы для цитогенетического мониторинга состояния экосистем. Установленные цитогенетические показатели пихты сибирской из экологически благополучных районов могут рассматриваться как контрольные для проведения цитогенетического мониторинга окружающей среды с использованием в качестве тест-объекта семенного потомства данного вида. Полученные оригинальные данные по кариологии пихты сибирской используются при составлении определителей и сводок по хромосомным числам.

Защищаемые положения:

1. Цитогенетические показатели (уровень и спектр нарушений мейоза и митоза, хромосомные перестройки, наличие микроядер) отражают условия произрастания пихты сибирской.

2. Пихта сибирская характеризуется низким уровнем внутривидового полиморфизма по кариологическим признакам: морфомегрическим параметрам хромосом, количеству и локализации вторичных перетяжек, числу ядрышек в интерфазных ядрах.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на конференциях молодых ученых «Исследования компонентов лесных экосистем Сибири» (Красноярск, 2004, 2005, 2006); на VIII международной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2004), на межрегиональной конференции «Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана и рациональное природопользование» (Барнаул, 2005), на международной школе-конференции «Эмбриология и биотехнология» (Санкт-Петербурге, 2005), на IV Российской конференции памяти Л.М. Черепнина «Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока» (Красноярск, 2006), на I (IX) международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006), на международной конференции «Факторы экспериментальной эволюции организмов» (Алушта, Украина, 2007,2008).

Кроме того, результаты исследований были представлены на 3-м съезде Всероссийского общества генетиков и селекционеров России «Генетика в 21 веке: современное состояние и перспективы развития» (Москва, 2004), fia Международной конференции «Climate changes and their impact on boreal and temperate forests» (Екатеринбург, 2006), на международной конференции «Лесные экосистемы северовосточной Азии и их динамика» (Владивосток, 2006).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 19 опубликованных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 155 страницах, содержит 16 таблиц и 46 рисунков. Библиографический список включает 249 наименования, из которых 68 - иностранные источники.

Личный вклад автора. Представленные в диссертации результаты исследований

получены непосредственно автором в лаборатории лесной генетики и селекции Учреждения Российской академии наук Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю д.б.н., проф. E.H. Муратовой, а также к.б.н. Е.В. Бажиной за помощь в работе над диссертацией. Автор благодарит д.б.н., проф. Л.И. Милютина, к.б.н. Т.С. Седелышкову и других сотрудников лаборатории лесной генетики и селекции Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН за обсуждение широкого круга вопросов по изучаемой проблеме, ценные советы и критические замечания, а также за помощь в сборе и предоставление экспериментального материала.

Диссертационная работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (грант № 03-04-49719), РФФИ-ККФН (фанты № 05-04-97717; № 07-04-96810; № 07-04-96823), РФФИ-БФФИ (гранты № 06-04-81026, 08-04-90001), ККФН (гранты № 17G050, 18G106), СО РАН (интеграционный проект № 145), Программы Президиума РАН «Динамика генофондов растений, животных и человека».

ГЛАВА 1. СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ РОДА ABIES MILL.

В главе анализируются работы отечественных и зарубежных авторов, посвященные изучению таксономического положения, географического распространения, морфологических и экологических особенностей пихты сибирской (Маценко, 1963,1964, I968; Liu, 1971; Бобров, 1978; Фалалеев, 1982; Козубов, Муратова, 1986; Крылов и др., 1986; Крюссман, 1986; Поликарпов и др., 1986; Farjon, Rushforth, 1989; Kormutak et al., 1993; Xiang Q.-P. et al., 2004 и др.). Рассматривается, проблема усыхания пихтовых лесов в горах Южной Сибири (Третьякова, Бажина, 1995; Бажина, 1997, 1998; Бажина, Третьякова, 2001). Анализируются работы по половой репродукции представителей рода Abies Mill., особое внимание уделяется процессам,, развития мужских генеративных структур, мейозу и формированию мужского гаметофита (Sax, Sax, 1933; Mergen, Lester, 1961; Kantor, Chira, 1965; Ritchie, 1966; Krugman et al., 1974; Некрасова, Рябинков, 1978; Singh, 1978; Owens, Molder, 1985; Третьякова, 1990). Отмечается высокая уязвимость мужской генеративной сферы пихты сибирской и снижение репродуктивной активности данного вида в усыхающих древостоях (Третьякова, Бажина, 1994, 1999). Показана слабая кариологическая изученность видов рода Abies Mill., в том числе и пихты сибирской (Sax, Sax, 1933; Mehra, Khoshoo, 1956; Mergen, Burley, 1964; Toyama, Kuroki, 1967; Hsin, 1972; Ильченко, Гурзенков, 1974; Upadhaya, 1975;Тодуа, 1979; Бударагин, 1980; Муратова, Матвеева, 1996; Седелышкова, Пименов, 2005; Li et al., 1997 и др.). Рассматривается возможность применения пихты сибирской в качестве тест-объекта для цитогелетического мониторинга.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе дано описание природно-климатических условий районов исследования, приведены характеристики включенных в анализ местопроизрастаний A. sibirica.

Анализ мнкроспорогенеза и микрогаметогенеза. В качестве объектов исследования были выбраны средневозрастные естественные насаждения пихты сибирской из среднегорья Восточного Саяна (территория заповедника «Столбы»), произрастающие в долине р. Лалетина (480-520 м над ур.м., исследовались морфологически здоровые и пораженные ржавчинным раком деревья) и в верховьях р. Калтат (640-680 м над ур.м., исследовались деревья с признаками усыхания). Объектами служили также сильно усыхающие и морфологически здоровые деревья пихты.

произрастающие в высокогорье Западного Саяна (окрестности метеостанции «Оленья речка», северный макросклон Омского хребта, 1500 м над ур.м.). Кроме того, изучался характер прохождения мейоза и степень его сбалансированности в искусственно созданном насаждении пихты (дендрарий Института леса СО РАН, г. Красноярск).

Материалом для исследования служили микростробилы А. в'Лтса. Фиксация материала проводилась уксусным алкоголем, окрашивание — 1 % ацегогематоксилином, с предварительной обработкой 4 % железоаммонийными квасцами. Цитологический анализ проводился на временных давленых препаратах (Паушева, 1980). Для каждого дерева и одного срока фиксации готовили препараты из 5-20 микростробилов. На препарате, представленном отдельным микроспорангием, анализировали 50-100 микроспороцитов на каждой стадии мейоза, определяли частоту нарушений как отношение числа клеток с патологиями к общему количеству клеток на данной стадии (в °о). У всех деревьев исследовался также процесс формирования мужского гаметофита, определялась частота встречаемости аномально развитых пыльцевых зерен.

Анализ семенного потомства пихты сибирской. Сбор семян для кариологического и цитогенетического анализа производился в средневозрастных естественных насаждениях, произрастающих на территории Енисейского (д. Плотбище, 100 м над ур.м.), Козульского (ст. Веселая, 300 м над ур.м.), Березовского (заповедник «Столбы»: долина р. Б.Сынжул, 440-480 м над ур.м.) и Ермаковского (нос. Танзыбей, 400 м над ур.м., окрестности метеостанции «Оленья речка», 1500 м над ур.м.) районов Красноярского края. В заповеднике «Столбы» анализ хромосомных ч\т;ш!1Й и патологий митоза в семенном потомстве пихты сибирской проводили в трех районах: долина р. Б.Сынжул, 440-480 м над ур.м., долина р. Каменка, 520-550 м над ур.м.. хр. Кайдынский, 800-830 м над ур.м. Известно, что лесные насаждения заповедника испытывают сильное воздействие аэротехногенных выбросов г. Красноярска в районах, граничащих с городом (долина р. Б. Сынжул), а также на вершинах гор, перевалах (хр. Кайдынский), где отдельные показатели среды близки к критическим (Степень и др., 1996; Коловский, Бучелышков, 2001).

Предварительная обработка материала, фиксация, окрашивание и приготовление препаратов для анализа хромосом производились по стандартным для хвойных методикам (Правдин и др., 1972; Муратова, 1995). Для характеристики кариотипа использовали следующие признаки: соматическое число хромосом (2п); абсолютную длину хромосом (Ь\ мкм); суммарную длину хромосом набора (ПД мкм); относительную длину (1/, % - отношение абсолютной длины хромосомы к суммарной длине набора); центромерный индекс (Iе, % - отношение абсолютной длины короткого плеча к длине всей хромосомы); локализацию вторичной перетяжки (бс, % - отношение расстояния от центромеры до перетяжки к длине плеча). Классификацию хромосом производили по центромерному индексу: за метацентрические принимали хромосомы с Iе - 40,1-50,0 %, за субметацентрические - с 1с=30,1-40,0 %, за интерцентрические - с 1С=20,1-30,0 % (Гриф, Агапова, 1986).

Кариотипы анализировались с применением метода поликариограммного анализа (Павулсоне, Иорданский, 1972). Выборка пластинок для статистического анализа хромосомных параметров и построения поликариограмм проводилась в соответствии со значениями общей длины хромосомных наборов (£1Д мкм). По результатам поликариограммного анализа строился систематизированный кариотип, где хромосомы расположены по идентифицируемым группам или индивидуально в порядке уменьшения их длины. Идиограмма строилась по средним значениям абсолютной длины и центромерного индекса с учетом распределения вторичных перетяжек. Окраска

ядрышек в интерфазных ядрах производилась по методике Е.Н. Муратовой (1995). Подсчет ядрышек проводили в 1000 клетках для каждого местопроизрастания.

Анализ хромосомных нарушений проводили на стадии мстафазы митоза. Для каждой популяции просматривали не менее 50 корешков, обработанных колхицином, определяли частоту встречаемости и типы аномалий (Немцева, 1970; Бочков и др., 1972). Анализ митоза и микроядерный тест проводили у 30-50 проростков из каждого местопроизрастания, просматривали около 100 делящихся и 1 ООО интерфазных клеток у каждого проростка, определяли частоту встречаемости и спектр патологий на стадиях метафазы и ана-телофазы митоза, число клеток с микроядрами. Классификацию типов микроядер проводили согласно Л.Ю. Жулевой и Н.П. Дубинину (1994).

ГЛАВА 3. МИКРОСПОРОГЕНЕЗ И МИКРОГАМЕТОГЕНЕЗ ПИХТЫ СИБИРСКОЙ

Генеративный цикл пихты сибирской продолжается в течение 14 месяцев: заложение зачатков микростробилов на нижней стороне молодых побегов происходит в конце июня - начале июля, в августе в микроспорофиллах образуются микроспорангии, заполненные спорогенной тканью. К осени в микроспорангиях начинают дифференцироваться клетки первичной археспориальной ткани. После зимнего периода покоя весеннее развитие микростробилов начинается в апреле, когда происходит распад первичного археспория на микроспороциты - материнские клетки микроспор. Мейоз у пихты сибирской проходит по классическому типу. Сроки начала мейоза связаны с накоплением определенной суммы эффективных температур и определяются погодными условиями. В заповеднике «Столбы» мейоз проходит в первой декаде мая: 7-8 мая в долине р. Лалетина, 10-13 мая в верховьях р. Калтат. В высокогорье Западного Саяна мейоз проходит в третьей декаде мая. Длительность собственно мейотических делений (без учета ранних стадий профазы I) составляет не более 2-3 суток (Бажина и др., 2007). Развитие микроспороцитов в-пределах микроспорангия происходит асинхронно.

Цигогенетическое изучение некоторых видов хвойных в условиях интродукции и искусственного разведения выявило высокую степень нарушенности мейоза при микроспорогенезе (Мурая и др., 1988; Буторина и др., 1989; Гаврилов, Буторина, 2005). У пихты сибирской, произрастающей в дендрарии, мейоз начинается раньше - в конце апреля (рис. 1), значительно увеличивается его продолжительность (до 17 суток) и асинхронность развития микроспороцитов (в пределах микроспорангия могут одновременно наблюдаться клетки на ранних стадиях профазы I и формирующиеся пыльцевые зерна). Как известно, морфология мейоза определяется взаимодействием конкретного генотипа, структуры хромосом и среды (Соснихина и др., 1994). Увеличение продолжительности мейоза у деревьев, растущих в дендрарии, вероятно, является реакцией на новые условия существования. Аналогичное явление наблюдалось у сосны обыкновенной в стрессовых условиях (Рождественский, 1974; Буторина и др., 1985). При этом возрастает вероятность воздействия на клетки неблагоприятных климатических факторов, что может привести к увеличению количества нарушений.

Исследования показали, что в большинстве микроспороцитов мейоз проходит регулярно. Нарушения наблюдаются в отдельных клетках, их количество варьирует на разных стадиях мейоза. Разные деревья и местопроизрастания характеризуются различной частотой встречаемости и спектром аномалий. Кроме того, количество нарушений проявляет сильную зависимость от погодных условий.

7-9.05.2002

2-1.04 - 7.05.21102

П -15.05.2004

Днлння р. Лан'тиип

23.04 9.05.2003 \л¥

[V 11 гг / IV 1 V I1.V V M.V

Дендрарий 11Л СО РАН

Рис. 1. Продолжительность мейоза при микроспорогенезе у пихты сибирской в природных популяциях (на примере заповедника «Столбы») и в дендрарии.

В течение двух лет (2003-2004 гг.) проводился анализ нарушений мейоза у пихты из заповедника «Столбы» и дендрария. В 2004 году, когда период подготовки к мейозу и начала мейотических делений проходил в условиях затяжной холодной весны и резких перепадов температуры, у всех деревьев наблюдалось увеличение количества аномальных микроспороцитов (табл. 1). Кроме того, у 0,2-2,2% клеток происходила агглютинация хромосом и остановка развития на ранних стадиях профазы I. Такие клетки содержали ядерный материал в виде плотных недифференцированных глыбок хроматина (рис. 2) и постепенно дегенерировали. Причиной остановки развития клеток являются, вероятно, неблагоприятные погодные

условия (Eriksson, 1968; Козубов, 1974). Также могут влиять стрессовые условия произрастания: например, наличие большого количества (до 22 %) дегенерирующих клеток наблюдал Ю.С. Рождественский (1974) при исследовании микроспорогенеза у сосны обыкновенной, произрастающей в заболоченной местности.

■■;?; в-

Рис. 2. Остановка развития микроспороцитов на стадии профазы I (а) и их последующая дегенерация (б, в).

Таблица 3.1. Основные типы нарушений на разных стадиях мейоза у пихты сибирской и частота их встречаемости

Частота встречаемости нарушений, %*

Стадия мейоза и типы нарушений Долина р. Лалетина Верховья р. Калтат Дендрарий «Оленья речка»

2003 2004 2003 2004 2003 2004 2006

М1 1. Преждевременное расхождение хромосом 2. Нарушения формирования метафазной пластинки: а)неправильно - 0,9 0,1 0,2 - 2,5 1,1

ориентированные одиночные биваленты; 5,6 8,0 4,2 10,2 0,5 11,2 17,1

б) поливалентные ассоциации; - 0,1 0,1 - 0,2 1,1 0,1

в) «кольцевые» метафазы; - - 0,2 - 0,2 0,1 -

г) хаотическое расположение бивалентов в клетке 0,1 _ 0,6 „ 0,2 „

А1 1. Выбросы и отстающие хромосомы 2. Мосты 3. Аномалии веретена деления: 5,7 1,6 12,1 5,1 2,3 2,3 11,3 3,2 18,6 1,8 28,2 2,0 13,8 3,5

а) хаотическое расхождение б) 3-полюсное расхождение 2,4 0,8 0,2 0,1 3,8 0,6 0,8 0,6 17,2 5,5 0.4 1.4 0,7

д Ядра неправильной формы, объединение ядер, микроядра, ранний цитокинез - 0,3 - 1,6 - 0,4 2,6

МП 1. Выброс отдельных хромосом 2. Нарушение формирования метафазной пластинки: 2,7 0,9 1,1 3,9 1,7 4,2 5,9

хаотическое расположение - 8,1 0,2 6,1 - 7,5 1,4

хромосом на одном

или двух полюсах

АН 1. Выбросы и отстающие хромосомы 2. Мосты 1,5 0,8 1.4 1.5 0,7 2,0 3,9 2,4 5,1 1,3 4,8 2,1 7,6 3,1

3. Аномалии веретена деления: а) хаотическое расхождение 3,0 1,9 1,4 2,0 5,1 5,8 2,1

б) 3- и 5-полюсное

расхождение хромосом 0,8 0,2 0,7 0,5 0,6 2,0 -

Т Триада, пеитада, гексада, микроядра 1,0 1,6 1,2 1,9 0,9 4,2 1,0

Примечание: * - от общего количества проанализированных клеток на данной стадии мейоза. Стадии мейоза: МI и МII - метафаза I и II делений, АI и II - ана-телофаза I и II делений, Д - стадия диад, Т - стадия тетрад.

Большая часть аномалий мейоза у пихты сибирской связана с нарушением процесса расхождения хромосом. К ним относится асимметричное и хаотическое расхождение, отставания и забегания хромосом, выбросы. Характер подобных аномалий определяется степенью повреждения веретена деления, которое может быть полным или частичным. При благоприятных погодных условиях в период подготовки и протекания мейоза такие аномалии, как правило, элиминируются до стадии тетрад и практически не влияют на качество формирующихся микроспор. Вероятно, неблагоприятные погодные условия могут способствовать развитию таких аномалий, о чем свидетельствует значительное увеличение частоты их встречаемости у всех исследованных деревьев в 2004 г. по сравнению с 2003 г. (табл. 1). Кроме того, затрудняются процессы элиминации нарушений, что приводит к появлению аномалий на стадии диады и увеличению количества патологически развитых тетрад.

Структурные перестройки хромосом в мейозе у пихты сибирской наблюдаются достаточно редко и представлены одиночными или парными фрагментами, кольцевыми хромосомами и мостами. В единичных микроспороцитах наблюдалась пульверизация хромосом. Мосты могут быть образованы дицентрическими хромосомами, а также при ошибочном соединении хроматид в процессе кроссинговера. Если кроссинговер происходит между сестринскими хроматидами, мост появляется только во втором делении мейоза. В некоторых случаях мосты образуются также при слипании хромосом. Как правило, на стадии телофазы происходит разрыв мостов, однако в некоторых случаях мосты сохраняются на стадии диады и впоследствии видны во втором делении мейоза, соединяя две группы хромосом из разных метафазных пластинок.

Сравнительный анализ мейоза у деревьев разных категорий жизненного состояния в заповеднике «Столбы» не выявил достоверных различий между морфологически здоровыми, пораженными ржавчинным раком и усыхающими деревьями (табл. 2). В то же время у усыхающих деревьев формировалось большее количество аномальных диад по сравнению с морфологически здоровыми. Частота встречаемости аномальных тетрад у пораженных ржавчинным раком и усыхающих деревьев также была выше.

Таблица 2. Частота нарушений мейоза у деревьев пихты сибирской различных категорий жизненного состояния (2004 г.)

Стадия мейоза Частота встречаемости аномальных микроспороцитов, %

Долина р. Лалетина Верховья р. Калтат Дендрарий

Морфологически здоровые Ржавчинный рак Усыхающие Морфологически здоровые

1 деление (М I-A I) 13,7±0,9а 12,6±0,9 12,9±1,3 24,1±1,7а

Диада 0,5±0,2 6в 0,2±0,1 6 1,6±0,4 » 0,4±0,2

II деление (МII-A И) 8,9±1,4 г 9,0±0,9 10,2±1,2 13,7±1,3Г

Тетрада 0,4±0,2 дсж 3,7±0,5 д 1,9±0,5 е 4,2±0,9 ж

Мейоз у деревьев, произрастающих в дендрарии, отличался наименьшей степенью сбалансированности. Наблюдались значительные различия по частоте нарушений мейоза у разных деревьев, которые можно объяснить индивидуальными особенностями их генотипа, различной степенью адаптации к новым условиям

произрастания. Кроме того, поскольку возраст деревьев составляет 40-45 лет, и они сравнительно недавно вступили в репродуктивную фазу, можно ожидать, что со временем протекание мейоза у них стабилизируется.

Сравнительный анализ усыхающих и

Таблица 3. Частота нарушений мейоза у пихты сибирской из высокогорья Западного Саяна (2006 г.)

Стадия мейоза Частота встречаемости аномальных микроспороцитов, %

Усыхающие Морфологически здоровые

I деление (М1-АI) 21,5±2,0 19,3±2,5

Диада 3,0±1,0 1,7±1,0

II деление (М П-А II) 10,8±2.0 11,1±2,3

Тетрада 2,9± 1,4 2,2±1,0

морфологически здоровых деревьев пихтьг сибирской из высокогорья Западного Саяна, проведенный в 2006 г., не выявил достоверных различий по частоте встречаемости и спектру нарушений на разных стадиях мейоза (табл. 3). У всех исследованных деревьев наблюдалось достаточно высокое количество нарушений.

Количество аномальных тетрад микроспор в микроспорангиях пихты сибирской очень низкое, что свидетельствует о хорошо работающем механизме элиминации нарушений. Тем не менее, были отмечены такие аномалии, как триады, а также тетрады, содержащие микроядра. У усыхающих деревьев наблюдались пентады, гексады и полиады, но частота их встречаемости не превышала 0,1 %. У деревьев из высокогорья Западного Саяна достаточно часто встречались двухклеточные микроспоры (рис. 3). Они могут образоваться при

нарушении цитотомии в период формирования тетрад микроспор. Возможно также вторичное слияние протопластов микроспор (Рождественский, 19В2). Ядра клеток при этом могут сливаться, что приводит к образованию диплоидных микроспор, либо сохраняют

индивидуальность. В последнем случае каждое ядро дает начало мужскому гаметофиту. Таким образом, формируется два микрогаметофита под общей оболочкой пыльцевого зерна (рис. 3, в).

После распада тетрад микроспоры быстро увеличиваются в размерах, начинают формироваться воздушные мешки. Первые митозы начинаются через 5-7 дней и проходят асинхронно, как и мейоз. В результате первых двух митозов образуются проталлиальные клетки, которые представляют собой остатки редуцированного заростка. После их образования микроспора функционирует как антеридиальная инициаль, формируя генеративную и сифоногенную клетки. Зрелое пыльцевое зерно пихты сибирской имеет 4-клеточное строение и содержит маленькую генеративную, крупную сифоногенную и две дегенерирующие проталлиальные клетки.

У нескольких морфологически здоровых деревьев из высокогорья Западного Саяна наблюдались пыльцевые зерна, содержащие 3 проталлиальные клетки (рис. 4, а-6). Известно, что одним из путей редукции мужского гаметофита голосеменных в филогенезе является постепенная

Рис. 3. Двухклеточные микроспоры и развивающиеся из них пыльцевые зерна.

Рис. 4. Пятиклеточные пыльцевые зеона пихты сибиоской.

ликвидация остатков заростка, доставшегося им от папоротникообразных предков (Цингер, Размологов, 1973). Среди современных голосеменных большое количество проталлиальных клеток в мужском гаметофите образуется только у представителей сем. Araucariaceae и Podocarpaceae, более прогрессивные семейства, в том числе и сем. Pinaceae, характеризуются 1-2 проталлиальными клетками. Предполагается, что наличие пыльцевых зерен с 3 проталлиальными клетками является свидетельством древности пихт и сближает их с более древними представителями голосеменных (Размологов, Цингер, 1972; Третьякова, 1990). О древности рода Abies свидетельствует также ряд морфологических и анатомических признаков (Будкевич, 1961; Маценко, 1964). Кроме того, у пихты сибирской из высокогорья Западного Саяна наряду с 4-клеточными наблюдались 5-клеточные пыльцевые зерна, в которых, вероятно, происходило деление генеративной клетки с образованием сперматогенной и стерильной клеток (рис. 4, в). Образование 5-клеточной пыльцы характерно для некоторых других видов пихт (Mergen, bester, 1961; Owens, Molder, 1985). Варьирование числа клеточных делений за период созревания пыльцы и. следовательно, количества клеток в зрелом пыльцевом зерне известно у Pseudotsuga menziesii (Allen, Owens, 1972).

Анализ пыльцы выявил преобладание нормально развитых пыльцевых зерен у всех деревьев. Доля патологически развитой пыльцы сильно варьирует в разные годы исследования: у морфологически здоровых деревьев — от 0,4 до 2,8 %, у слабо- и средне усыхающих - от 0.4 до 5,5 %, у сильно усыхающих - от 0,7 до 9,2 %. Были обнаружены различные типы нарушений по числу и форме воздушных мешков, по размеру и форме тела пыльцевого зерна (рис. 5).

Рис. 5. Патологически развитые пыльцевые зерна пихты сибирской: с 1 воздушным мешком (а); с редуцированным воздушным мешком (б-в), с 3 воздушными мешками разного размера (г-д); со сросшимися воздушными мешками (е-лс); с выростом (з); аномально мелкие пыльцевые зерна (и).

Установлено, что развивающийся мужской гаметофит сильно зависит от функционирования окружающих тканей тапетума (Резникова, 1984; Steiglitz, Stern, 1973). Исследования покрытосеменных растений с цитоплазматической мужской стерильностью показали, что нередко именно изменения тапетума определяют абортивность пыльцы посредством соответствующих физических или физиологических воздействий (Edwardson, 1970; Laser, Lersten, 1972; Симоненко, 1982 и др.). Исследование развития тапетума у пихты сибирской проведено впервые. Среди хвойных этот процесс изучался только у сосны обыкновенной и лиственницы сибирской (Рождественский, 1974; Тренин, 1986). Полученные результаты не выявили значительных различий в развитии тапетума у деревьев разных категорий жизненного состояния. Показано, что деструкция тапетума у пихты происходит позднее, чем у других видов хвойных. Известно, более поздняя, как и преждевременная, деградация тапетума может способствовать ослаблению его функциональной активности как питающей ткани для формирующихся микроспор (Савченко, Резникова, 1982).

Глава 4. КАРИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПИХТЫ СИБИРСКОЙ

В диплоидном наборе пихты сибирской содержится 24 хромосомы. Миксоплоидные проростки наблюдались с частотой 9,1-14,6 % в разных местопроизрастаниях и содержали единичные тетраплоидные (2п=48), трлллоидные (2п=36) или анеуплоидные (2п=25, 27, 40) клетки. Впервые у пихты сибирской была обнаружена соматическая редукция хромосом: 2 проростка из заповедника «Столбы» содержали единичные гаплоидные (2п=12) клетки. Также был обнаружен триплоидный проросток. Морфометрический анализ хромосомного набора позволяет предположить, что данное семя сформировалось при слиянии редуцированной и нередуцированной гамет, образовавшейся в результате нарушения мейоза одного из родителей.

Суммарная длина хромосомного набора (ILa) у пихты сибирской варьирует от 250,6 до 459,7 мкм. С помощью поликариограмм в диплоидном наборе пихты сибирской выделено две пары и две группы хромосом со сходными параметрами (табл. 4). Одну группу, включающую I-VII пары, составляют длинные метацентрические хромосомы. Хромосомы V1II-XII пар неравноплечие и более короткие, по значению Iе были выделены VIII пара субметацентриков и IX пара интерцентриков; субметацентрические хромосомы Х-ХИ пар образуют одну группу со сходными параметрами. Установлено, что кариотипы изученных популяций характеризуются сходными морфометрическими параметрами хромосом (табл. 4).

Таблица 4. Морфометрические параметры хромосом пихты сибирской

Район произрастания №№ хр-м L", мкм V, % Г, %

М±т CV, % М±т CV, % М±т CV, %

Д. Плотбище I-VII 17,3±0,1 9,09 4,71±0,02 8,30 47,4±0,1 4,33

VIII 13,8±0,1 4,98 3,76±0,03 4,52 36,0±0,4 7,34

IX 13,4±0,2 7,59 3,64±0,03 6,11 28,9±0,2 5,61

Х-ХИ 11,8±0,1 7,45 3,21±0,02 6,47 34,0±0,2 7,00

Ст. Веселая I-VII 15,3±0,1 10,11 4,69±0,02 7,30 47,7±0,1 3,83

VIII 12,4±0,1 7,23 3,80±0,02 3,90 36,0±0,4 7,49

IX 11,7±0,2 10,66 3,58±0,04 6,81 29,7±0,2 3,66

Х-ХИ 10,7±0,1 8,52 3,28±0,02 5,92 34,6±0,2 6,63

Заповедник «Столбы» I-VII 15,3±0,1 10,65 4,77±0,03 10,04 47,5±0,1 4,12

VIII 12,2±0,1 8,34 3,78±0,03 5,53 36,7±0,3 6,18

IX 11,5±0,2 8,85 3,57±0,04 7,55 28,4±0,2 4,86

X-XII 10,3±0,1 8,57 3,18±0,02 6,96 34,7±0,2 6,59

Пос. Танзыбей I-VII 15,2±0,1 10,05 4,70±0,03 8,14 48,0±0,1 3,43

VIII 12,3±0,1 6,07 3,79±0,03 4,41 35,9±0,4 6,11

IX 11,8±0,2 7,51 3,61±0,04 5,27 29,0±0,3 4,70

X-XII 10,4±0,1 6,96 3,23±0,02 4,47 34,8±0,2 6,16

Метеостанция I-V1I 16,0±0,1 9,00 4,71 ±0,02 7,71 47,5±0,1 4,04

VIII 13,1±0,1 5,52 3,86±0,02 4,00 36,9±0,3 6,36

речка» IX 12,0±0,1 6,24 3,56±0,02 3,76 29,3±0,1 3,15

Х-ХИ 10,9±0,1 7,22 3,23±0,02 6,23 34,9±0,2 6,85

Постоянные вторичные перетяжки (с частотой встречаемости более 50%) наблюдаются на метацентрических хромосомах, наиболее часто на I, II, III, IV и VI парах. В группе X-XII непостоянная вторичная перетяжка отмечена в кариотипах из разновысотных местопроизрастаний заповедника «Столбы» и Западного Саяна. Число ядрышек в интерфазных ядрах варьирует от 1 до 14, наиболее часто наблюдались клетки с 4 и 5 ядрышками. В результате исследований по средним значениям абсолютной длины и центромерного индекса с учетом выделенных на поликариограмме групп хромосом и распределения вторичных перетяжек построена сравнительная идиограмма пихты сибирской (рис. 6).

Согласно литературным данным, в кариотипе пихты из Рудного Алтая хромосомы VIII-XII пар образуют одну группу со сходными морфометрическими параметрами (Бударагин, 1972). В кариотипах из других местопроизрастаний (Джунгарский Алатау, Томская область, Красноярский край, республика Бурятия) выделяются хромосомы VIII пары по длине и соотношению плеч - они крупнее остальных неравноплечих хромосом и проявляют тенденцию к метацентричности. Остальные субметацентрики слабо различаются по длине, но одна пара характеризуется меньшим значением центромерного индекса (интерцентрические хромосомы). Разными авторами такие хромосомы выделялись как IX (Бударагин, 1974, 1980) или XII пара (Муратова, Матвеева, 1996; Седельникова, Пименов, 2005). Проведенный нами детальный морфометрический анализ кариотипа пихты сибирской из пяти местопроизрастаний в Средней Сибири показал, что интерцентрические хромосомы, как правило, несколько крупнее субметацентрических, что позволяет выделить их как IX пару.

I II III IV V VI VII VIII IX X XI - XII

Рис. 6. Сравнительная идиограмма хромосом пихты сибирской из разных местопроизрастаний: 1 - д. Плотбище, 2 - ст. Веселая, 3 - заповедник «Столбы», 4 - пос. Танзыбей. 5 -метеостанция «Оленья речка». 1-ХН - номера хромосом. Вторичные перетяжки с частотой встречаемости более 50% показаны неокрашенным блоком, 20-50 % - черным блоком.

Глава 5. ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ И ПАТОЛОГИИ МИТОЗА У ПИХТЫ СИБИРСКОЙ

Хромосомные перестройки имеют большое эволюционное значение и определяют адаптацию растений и популяций в целом к изменяющимся условиям среды (Буторина, 1989; Муратова, 1997; Муратова, Седельникова, 1999; Седельникова, Муратова, 2ООО). Исследование семенного потомства пихты сибирской выявило различные типы хромосомных перестроек: фрагменты, ацентрические кольца, кольцевые и дицентрические хромосомы. Кроме того, при проведении морфометрического хромосомного анализа были обнаружены метафазные пластинки, содержащие одну или две нетипичные для кариотипа данного вида хромосомы. Это может свидетельствовать о внутрихромосомном обмене в результате перицентрической инверсии (при появлении одной нетипичной хромосомы) или о межхромосомном обмене в результате симметричной транслокации (в случае двух таких хромосом). Крайне редко наблюдались последствия нереципрокного межхромосомного обмена - укороченные и дицентрические хромосомы.

Появление некоторых типов хромосомных мутаций, таких как фрагменты, кольцевые и полицентрические хромосомы, имеет негативные последствия -приводит к потере генетического материала и формированию анеуплоидных клеток, большинство из которых впоследствии погибает. Инверсионный полиморфизм, напротив, играет важную адаптивную роль, которая обусловлена изменением функционирования генетических систем (эффект положения).

Оценка уровня хромосомных аберраций и патологий митоза часто используется для цитогенетического мониторинга состояния экосистем. Исследования показали, что цитогенетические показатели семенного потомства пихты сибирской, установленные в районах заповедника «Столбы», испытывающих воздействие аэротехногенных выбросов г. Красноярска (Коловский, Бучельников. 2001) - долина р. Б. Сынжул, хр. Кайдынский, - практически не отличаются от нормальных. Так, хромосомные перестройки были отмечены в 1,9-4.2% от общего числа изученных клеток, частота встречаемости патологий митоза варьировала от 0.8 до 1.5 % на стадии метафазы и от 2,3 до 4,1 % на стадии ана-телофазы. Полученные данные согласуются с результатами исследований естественного мутагенеза пихты сибирской на Южном Урале (Лихонос, Калашник. 2003), однако намного ниже показателей, установленных а заболоченных и суходольных насаждениях Томской области (Седельникова, Пименов, 2003). Достоверно (Р<0,05) более высокая частота нарушений отмечена только у семенного потомства усыхающих деревьев из окрестностей метеостанции «Оленья речка» - 7.5 % клеток с хромосомными перестройками, 3,1 % (метафаза) и 5,7 % (ана-телофаза) патологических митозов.

Микроядерный тест выявил низкую встречаемость клеток с микроядрами на стадии интерфазы: 0,03-0,10% от общего числа изученных клеток. В большинстве клеток наблюдалось не более одного микроядра, диаметр которого, как правило, составлял 14,723,5 % диаметра основного ядра клетки. В единичных случаях наблюдались очень крупные

микроядра (60.9-69.4 % диаметра основного Рис. 7. Клетки с микроядрами . .. , п/.

1 „ ядра). Наиоолее часто (0,20 %) клетки с

V пихты сибирском. г

микроядрами наблюдались в семенном

потомстве усыхающих деревьев пихты из окрестностей метеостанции «Оленья речка». Проростки из данного местопроизрастания содержали от 1 до 65 таких клеток из 1000 просмотренных. В некоторых клетках наблюдалось до 3 микроядер, часто различных по размеру (рис. 7). Считается, что механизм постмитотической микронуклеации обеспечивает перевод накопившихся в течение некоторого времени латентных повреждений генома в морфологически идентифицируемые клеточные формы (Ильинских и др., 1986; Кораблева, 2007). Наличие в клетках микроядер является результатом длительного воздействия на организм генотоксических факторов различной природы и отражает степень нарушенности экосистем в районе его обитания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цитогенетические и кариологические показатели пихты сибирской (уровень и спектр нарушений мейоза и митоза, наличие микроядер, хромосомные и геномные мутации, морфометрические параметры хромосом, количество и локализация нуклеолярных районов, число ядрышек в интерфазных ядрах) характеризуются изменчивостью, обусловленной взаимодействием генотипа и факторов среды. Пределы изменчивости данных показателей в относительно благополучной экологической обстановке свидетельствуют об уровне естественного мутагенеза, свойственного виду. Изучение патологий мейоза и митоза в различных условиях произрастания дает представление об адаптивных возможностях систем репродукции и позволяет прогнозировать его состояние в меняющихся условиях среды. Результаты выполненных исследований показали низкий уровень кариологического полиморфизма пихты сибирской в исследуемой части ареала, что согласуется с данными, полученными с помощью методов биохимической генетики (Ларионова, Экарт, 2005; Экарт, 2006; Ьапопоуа е! а1., 2007). Пихта сибирская характеризуется низким уровнем изменчивости цитогенетических показателей в большинстве исследованных местопроизрастаний, однако присутствие микроядер в интерфазных клетках, вероятно, следует рассматривать как сигнал о накоплении латентных повреждений генома и начале патологических процессов в пихтовых насаждениях.

ВЫВОДЫ

1. Изучение микроспорогенеза у пихты сибирской в разных местопроизрастаниях выявило различия в сроках начала мейоза, обусловленные погодными условиями. В искусственном насаждении установлены специфические особенности развития микроспороцитов: увеличение продолжительности мейотических делений до 17 дней (в природных популяциях - не более 2-4 суток) и их сильная асинхронность в пределах микроспорангия.

2. Установлено увеличение количества и расширение спектра нарушений на некоторых стадиях мейоза у усыхающих и произрастающих в дендрарии деревьев пихты сибирской по сравнению с морфологически здоровыми деревьями из оптимальных условий произрастания.

3. Выявлено, что большинство патологий мейоза у пихты сибирской связано с нарушением процесса расхождения хромосом. К ним относится асимметричное и хаотическое расхождение, отставания и забегания хромосом, выбросы. Характер подобных аномалий определяется степенью повреждения веретена деления, которое может быть полным или частичным. При благоприятных погодных условиях в период подготовки и протекания мейоза такие аномалии, как правило, элиминируются до

стадии тетрад и практически не влияют на качество формирующихся микроспор.

4. Анализ пыльцы выявил преобладание нормально развитых пыльцевых зерен у всех деревьев. Доля патологически развитой пыльцы сильно варьирует в разные годы исследования: у морфологически здоровых деревьев - от 0,4 до 2,8 %, у слабо- и средне усыхающих - от 0,4 до 5,5 %, у сильно усыхающих - от 0,7 до 9,2 %. Установлено, что у пихты сибирской из высокогорья Западного Саяна 0,1 % пыльцевых зерен являются пятиклеточными.

5. Кариологический анализ пихты сибирской из пяти местопроизрастаний Средней Сибири показал, что в диплоидном наборе данного вида содержится 24 хромосомы. Во всех местопроизрастаниях обнаружены миксоплоидные растения, частота их встречаемости составляет 9,1-14,6%. В семенном потомстве пихты из заповедника «Столбы» обнаружен триплоидный (2п=3х=36) проросток, а также выявлены отдельные случаи соматической редукции хромосом.

6. Выявлен низкий уровень внутривидового кариологического полиморфизма данного вида. Кариотипы изученных популяций содержат 7 пар метацентрических (I-VII), 4 пары субметацентрических (VIII и X-XII) и 1 пару интерцентрических (IX) хромосом и слабо различаются по количеству и особенностям локализации нуклеолярных районов.

7. В семенном потомстве пихты сибирской наблюдаются хромосомные перестройки (кольцевые и дицентрические хромосомы, ацентрические кольца, фрагменты) с частотой встречаемости 1,9-4,2%. Повышенное количество хромосомных мутаций (7,5%) выявлено в потомстве усыхающих деревьев пихты из высокогорья Западного Саяна.

8. Установлено, что цитогенетические показатели отражают условия произрастания пихты сибирской. В оптимальных условиях для семенного потомства пихты сибирской характерен невысокий уровень нарушений в митозе: около 1,5 % па стадии метафазы и около 3,0% на стадии ана-телофазы; 0,03-0,10% клеток на стадии интерфазы содержат микроядра. Выявлено, что у потомства усыхающих деревьев пихты из высокогорья Западного Саяна число патологических митозов и микроядер выше в 1,5-2,0 раза, что может являться результатом длительного воздействия экстремальных факторов, и отражает высокую степень нарушенное™ экосистем в данном регионе.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи

1. Муратова E.H. Кариологические и цитогенетические исследования хвойных Сибири и Дальнего Востока / E.H. Муратова, Т.С. Седельникова, Т.В. Карпюк, О.С. Владимирова, A.B. Пименов, H.A. Михеева, Е.В. Бажина, О.В. Квитко // Сиб. экол. ж. - 2005. - Т. 12, № 4. - С. 573-583. (по перечню ВАК)

2. Бажина Е.В. Мейоз при микроспорогенезе и жизнеспособность пыльцы у пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.) в среднегорье Восточного Саяна / Е.В. Бажина, О.В. Квитко, E.H. Муратова // Лесоведение. - 2007. - № 1. - С. 57-64. (по перечню ВАК)

3. Бажина Е.В. Мейоз при микроспорогенезе у пихты сибирской в условиях дендрария / Е.В. Бажина, О.В. Квитко, E.H. Муратова // Онтогенез. - 2007. - Т. 38, №

4. - С. 299-306. (по перечню ВАК)

4. Бажина Е.В. Мейоз при микроспорогенезе у пихты сибирской / Е.В. Бажина, О.В. Квитко, E.H. Муратова// Хвойные бореальной зоны. - 2006. - Вып. 3. - С. 105-114.

5. Bazhina E.V. Microsporogenesis in Disturbed Forest Ecosystems / E.V. Bazhina, O.V. Kvitko, E.N. Muratova // Forest Science and Technology. - 2007. - Vol. 3, № 2. - P. 95-100.

6. Bazhina E.V. Meiosis at Microsporogenesis in Siberian Fir {Abies sibirica Ledeb.) in Natural Population and in Arboretum / E.V. Bazhina, O.V. Kvitko, E.N. Muratova // Eurasian J. For. Res. - 2008. - Vol. 11, № 1. - P. 41 -49.

Тезисы докладов и материалы конференций

7. Бажина Е.В. Сравнительная характеристика особенностей мейоза пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.) в естественных и искусственных популяциях / Е.В. Бажина, E.H. Муратова, О.В. Квитко // Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития: тез. III съезда генетиков и селекционеров России - М., 2004. - Т.2. - С. 278.

8. Квитко О.В. Мейоз при микроспорогенезе у деревьев пихты сибирской, пораженных ржавчинным раком / О.В. Квитко // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: матер. Междунар. VIII научн. школы-конф. студентов и молодых ученых - Абакан, 2004. - Т. 2. - С. 52-53.

9. Бажина Е.В. Особенности мейоза при микроспорогенезе у пихты сибирской в различных экологических условиях / Е.В. Бажина, О.В. Квитко, E.H. Муратова // Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана и рациональное природопользование: матер. I межрегион, научно-практической конф., поев. 5-летию организации заповедника - Барнаул, 2005.-Вып. 1.-С. 165-169.

10. Милютин Л.И. Исследование популяционных генофондов лесообразующих видов древесных растений Сибири с целью сохранения, отбора и рационального использования ценных популяций / И.Л. Милютин, E.H. Муратова, А.Я. Ларионова, О.С. Владимирова, А.Н. Кравченко, А.К. Экарт, О.В. Квитко // Динамика генофондов растений, животных и человека: матер, отчет, конф. по прогр. фундам. исслед. РАН. -М., 2005.-С. 87-89.

11. Бажина Е.В. Использование цигогенетического метода для оценки состояния пихты сибирской в горах Южной Сибири / Е.В. Бажина, E.H. Муратова, О.В. Квитко // Проблемы лесоведения и лесоводства: матер. Междунар. научной конф. - Гомель, 2005. - С. 137-139.

12. Муратова E.H. Цитогенетическое и кариологическое изучение горных и равнинных популяций хвойных в связи с их адаптацией к условиям окружающей среды / E.H. Муратова, Т.С. Седельникова, A.B. Пименов, Т.В. Карпюк, О.С. Владимирова, Е.В.Бажина, О.В. Квитко // Рельеф и природопользование предгорных и низкогорных территорий: матер. Междунар. научно-практической конф. - Барнаул, 2005. - С.230-235.

13. Квитко О.В. Цитогенетические и кариологические особенности Abies sibirica Ledeb. в среднегорье Восточного Саяна / О.В. Квитко, Е.В. Бажина, E.H. Муратова // Тез. V междунар. совещ. и Школы молодых ученых по кариологии, кариосистематике и молекулярной систематике растений. - Санкт-Петербург, 2005. - С. 47-48.

14. Квитко О.В. Кариологическое исследование Abies sibirica Ledeb. в низкогорье Восточного Саяна / О.В. Квитко // Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока: матер. Четвертой Российской конф. Чтения памяти Л.М. Черепнина. Краснояр. гос. пед. ун-т. - Т.2. - Красноярск, 2006. - С. 161-165.

15. Квитко О.В. Кариологическое изучение Abies sibirica Ledeb. в усыхающих древостоях Западного Саяна / О.В Квитко // Матер. I (IX) Междунар. конф. молодых ботаников. - Санкт-Петербург, 2006. - С. 30.

16. Бажина Е.В. Особенности микроспорогенеза пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах гор Южной Сибири / Е.В. Бажина, О.В. Квитко, E.H. Муратова // Лесные экосистемы северо-восточной Азии и их динамика: матер. Междунар. конф. - Владивосток: Дальнаука, 2006. - С. 269-272.

17. Kvitko O.V. Abies sibirica Ledeb. meiosis during microsporogencsis in the East ayan Mountains disturbed forest ecosystems / O.V. Kvitko, E.V. Bazhina, E.N. Muratova / Досягнения i проблеми генетики, селекцп та бютехнологн: 36. наук. пр. / Укр. т-во енетикт i селекцюнер1в ¡м. M.I. Вавилова. - К.: Логос, 2007. - Т. 2. - С. 238-242.

8. Квитко О.В. Особенности микроспорогенеза пихты сибирской в усыхающих ревостоях природного парка «Ергаки» / О.В. Квитко, Е.В. Бажина // «Ергаки»: история 1 будущее: Матер, краевой науч.-пракг. конф. - Красноярск: ИПК СФУ, 2008. - С. 81-86.

9. Квитко О.В. Кариотипическое разнообразие пихты сибирской в Средней ибири / О.В. Квитко, Е.В. Бажина, Е.Н. Муратова // Фактории експерименталыю!' волюци оргашзинв: 36. наук. пр. / Укр. т-во генетиюв i селекцюнер!в ¡м. M.I. авилова / К.: Логос, 2008. - Т. 5. - С. 47-52.

УОП ИЛ СО РАН Заказ № 36 Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Квитко, Ольга Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ

ИЗУЧЕННОСТЬ РОДА ABIES MILL.

1.1. Систематический обзор рода Abies Mill.

1.2. Ботанико-лесоводственная характеристика пихты сибирской.

1.3. Особенности половой репродукции представителей рода Abies Mill.

1.4. Кариологическая изученность рода Abies Mill.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Географическое положение и природно-климатические условия района исследований.

2.2. Объекты исследования.

2.3. Материал и методики исследования.

Глава 3. МИКРОСПОРОГЕНЕЗ И МИКРОГАМЕТОГЕНЕЗ ПИХТЫ

СИБИРСКОЙ.

3.1. Мейоз при микроспорогенезе у пихты сибирской и его особенности в разных условиях произрастания.

3.2. Нарушения мейоза при микроспорогенезе.

3.3. Микрогаметогенез пихты сибирской и его особенности в разных условиях произрастания.

3.4. Нарушения микрогаметогенеза.

3.5. Особенности развития тапетума в микроспорангиях пихты сибирской.

Глава 4. КАРИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПИХТЫ

СИБИРСКОЙ.

4.1. Число хромосом и геномные мутации.

4.2. Сравнительный анализ морфологии хромосом пихты сибирской из разных местопроизрастаний.

4.3. Нуклеолярные районы хромосом и анализ ядрышек.

4.4. Структура нормального кариотипа пихты сибирской.

Глава 5. ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ И ПАТОЛОГИИ МИТОЗА У

ПИХТЫ СИБИРСКОЙ.

5.1. Хромосомные перестройки у пихты сибирской.

5.2. Анализ митоза у пихты сибирской.

5.3. Микроядерный тест.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Цитогенетическая и кариологическая характеристика пихты сибирской"

Актуальность темы диссертации. Пихта сибирская является одним из основных лесообразующих видов Сибири. Оптимальные условия для своего развития она находит в горах Южной Сибири, где сосредоточено свыше 90 % лесов с ее преобладанием. Черневые пихтовые леса, распространенные только в Алтае-Саянской горной области, представляют собой уникальные формации Сибири (Типы лесов., 1980; Назимова и др., 2005). Пихта сибирская обладает высоким репродуктивным потенциалом, однако жизнеспособность ее семян крайне низкая, что затрудняет процесс естественного возобновления вида (Горчаковский, 1956; Савченко, 1970; Рябинков, 1977; Бажина, 1997). В последние десятилетия положение усугубляется интенсивным усыханием пихтовых лесов в горных районах Южной Сибири: Хамар-Дабана, Западного и Восточного Саяна (Поликарпов и др., 1986; Воронин, 1989; Бажина, Третьякова, 2001). Одной из основных причин формирования стерильных семян пихты в горах Южной Сибири является недостаточное количество и слабая жизнеспособность пыльцы (Третьякова, Бажина, 1994, 1999).

Одним из важнейших критических периодов полового размножения организмов является мейоз. Качество мужских гамет и успешность оплодотворения у растений зависит от прохождения мейоза и формирования мужского гаметофита, нарушения которых могут привести к стерильности пыльцы. Исследования степени сбалансированности мейотических и митотических циклов позволяют выявлять ранние изменения цитогенетической системы организма и прогнозировать его состояние в меняющихся условиях среды (Буторина, Калаев, 1999, 2000; Калашник и др., 1999; Дмитриева, 2005). В качестве биоиндикаторов уже давно применяются покрытосеменные растения, исследование же голосеменных находится на начальном этапе и ограничено небольшим количеством видов. Между тем, хвойные растения проявляют повышенную чувствительность к различным химическим агентам и позволяют проводить многолетние мониторинговые исследования (Калашник и др., 1997; Шафикова, Калашник, 1997; Druskovic, 1997; Micieta, Murin, 1998; Шафикова, 1999; Махнева и др., 2003 и др.).

Генетические ресурсы основных лесообразующих видов хвойных Сибири и Дальнего Востока изучены недостаточно (Ирошников, 1998; Милютин, 1998, 2006). Кариологические исследования являются составной частью изучения генетических ресурсов и необходимы для использования генофонда мирового разнообразия хвойных. Изучение кариологического полиморфизма служит одним из аспектов исследования фенотипической изменчивости природных популяций растений (Гриф, 1992, 1997). К настоящему времени пихта сибирская, несмотря на широкое распространение и важную лесообразующую роль, оказалась наименее изученной в кариологическом и цитогенетическом отношении по сравнению с другими видами хвойных.

Цель и задачи исследования. Целыо работы являлся сравнительный анализ цитогенетических и кариологических особенностей пихты сибирской в различных местопроизрастаниях Средней Сибири.

В задачи исследования входило:

1. Изучить процессы, ответственные за формирование мужских гамет — мейоз и развитие мужского гаметофита;

2. Оценить уровень и спектр цитогенетических отклонений в мейозе у деревьев разных категорий жизненного состояния (морфологически здоровых, пораженных ржавчинным раком, усыхающих) в природных популяциях и искусственных насаждениях;

4. Провести сравнительное исследование семенного потомства пихты сибирской из разных местопроизрастаний по цитогенетическим показателям (хромосомные мутации, уровень и спектр нарушений митоза, наличие микроядер).

Научная новизна. Впервые проведено детальное исследование характера прохождения мейоза при микроспорогенезе и развития мужского гаметофита у пихты сибирской, установлены особенности этих процессов в различных условиях произрастания и у деревьев разных категорий жизненного состояния. Приведены новые данные о структуре кариотипа данного вида из различных местопроизрастаний. Впервые проведен сравнительный анализ цитогенетических показателей семенного потомства усыхающих деревьев пихты сибирской.

Теоретическое и практическое значение. Полученные данные о характере прохождения мейоза и кариологических особенностях пихты сибирской вносят существенный вклад в изучение репродуктивной деятельности, внутривидовой дифференциации и генетических ресурсов данного вида и служат основой для дальнейших эколого-генетических исследований. Результаты исследований могут быть использованы для цитогенетического мониторинга состояния экосистем. Установленные цитогенетические показатели пихты сибирской из экологически благополучных районов могут рассматриваться как контрольные для проведения цитогенетического мониторинга окружающей среды с использованием данного вида в качестве тест-объекта.

Материалы настоящего исследования используются в лекционных курсах и на практических занятиях по биологии и экологической генетике на эколого-биотехнологическом факультете Красноярского государственного аграрного университета, а также в лекционном курсе по экологии на лесохозяйственном факультете Сибирского государственного технологического университета.

Защищаемые положения. 1. Цитогенетические показатели (уровень и спектр нарушений мейоза и митоза, частота встречаемости хромосомных мутаций, наличие микроядер) отражают условия произрастания пихты сибирской.

2. Пихта сибирская характеризуется низким уровнем внутривидового полиморфизма по кариологическим признакам: морфометрическим параметрам хромосом, количеству и локализации вторичных перетяжек, числу ядрышек в интерфазных ядрах.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на конференциях молодых ученых «Исследования компонентов лесных экосистем Сибири» (Красноярск, 2004, 2005, 2006), на VIII международной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2004), на межрегиональной конференции «Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана и рациональное природопользование» (Барнаул, 2005), на международной школе-конференции «Эмбриология и биотехнология» (Санкт-Петербург, 2005), на IV Российской конференции памяти JI.M. Черепнина «Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока» (Красноярск, 2006), на I международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006), на международной конференции «Факторы экспериментальной эволюции организмов» (Алушта, Украина, 2007, 2008).

Кроме того, результаты исследований были представлены на 3-м съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров России «Генетика в 21 веке: современное состояние и перспективы развития» (Москва, 2004), на международных конференциях «Climate changes and their impact on boreal and temperate forests» (Екатеринбург, 2006) и «Лесные экосистемы северовосточной Азии и их динамика» (Владивосток, 2006).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 19 опубликованных работах, 2 работы находятся в печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 155 страницах, содержит 16 таблиц и 46 рисунков. Библиографический список включает 249 наименований, из которых 68 - на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Ботаника", Квитко, Ольга Викторовна

ВЫВОДЫ

1. Изучение микроепорогенеза у пихты сибирской в разных местопроизрастаниях выявило различия в сроках начала мейоза, обусловленные погодными условиями. В искусственном насаждении установлены специфические особенности развития микроспороцитов: увеличение продолжительности мейотических делений до 13-17 дней (в природных популяциях - не более 2-4 суток) и их сильная асипхронность в пределах микроспорангия.

5. Кариологический анализ пихты сибирской из пяти местопроизрастаний Средней Сибири показал, что в диплоидном наборе данного вида содержится 24 хромосомы. Во всех местопроизрастаниях обнаружены миксоплоидные растения, частота их встречаемости составляет 9,1-14,6 %. В семенном потомстве пихты из заповедника «Столбы» обнаружен триплоидный (2п=3х=36) проросток, а также выявлены отдельные случаи соматической редукции хромосом.

6. Выявлен низкий уровень внутривидового кариологического полиморфизма данного вида. Кариотипы изученных популяций содержат 7 пар метацентрических (I-VII), 4 пары субметацентрических (VIII и XXII) и 1 пару интерцентрических (IX) хромосом и слабо различаются по количеству и особенностям локализации нуклеолярных районов.

7. В семенном потомстве пихты сибирской наблюдаются хромосомные перестройки (кольцевые и дицентрические хромосомы, ацентрические кольца, фрагменты) с частотой встречаемости 1,9-4,2%. Повышенное количество хромосомных мутаций (7,5 %) выявлено в потомстве усыхающих деревьев пихты из высокогорья Западного Саяна.

8. Установлено, что цитогенетические показатели отражают условия произрастания пихты сибирской. В оптимальных условиях для семенного потомства пихты сибирской характерен невысокий уровень нарушений в митозе: около 1,5% на стадии метафазы и около 3,0% на стадии ана-телофазы; 0,03-0,10% клеток на стадии интерфазы содержат микроядра. Выявлено, что у потомства усыхающих деревьев пихты из высокогорья Западного Саяна число патологических митозов и микроядер выше в 1,52,0 раза, что может являться результатом длительного воздействия экстремальных факторов, и отражает высокую степень нарушенности экосистем в данном регионе.

131

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования нарушений митотических и мейотических циклов позволяют выявлять ранние изменения цитогенетической системы организма и прогнозировать ее состояние в меняющихся условиях среды (Калаев, 2004). Значимость исследований последствий антропогенной нагрузки на растительный компонент на разных уровнях его организации определяется тем, что растения играют первостепенную роль в обеспечении стабильности природных экосистем (Неверова, Еремеева, 2006). Растения наиболее уязвимы, так как являются первичными звеньями природных трофических цепей, они выполняют основную роль в поглощении разнообразных загрязнителей и постоянно подвергаются их воздействию из-за прикрепленности к почве. При этом хвойные виды проявляют повышенную чувствительность к разного рода химическим агентам и в последние годы активно используются для цитогенетического мониторинга состояния окружающей среды (Калашник и др., 1997; Шафикова, Калашник, 1997; Шафикова, 1999; Махнева и др., 2003; Калашник, 2008 и др.).

Исследования половой репродукции пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах гор Южной Сибири показали, что высокий репродуктивный потенциал данного вида остается нереализованным (Горчаковский, 1956; Рябинков, 1977; Бажина, 1997). Большинство формирующихся семян являются стерильными вследствие недостаточного количества и слабой жизнеспособности пыльцы. В качестве одной из причин стерильности пыльцы и семян рассматриваются различные аномалии микроспоро- и микрогаметогенеза.

Исследование мейоза при микроспорогенезе у пихты сибирской показало, что в усыхающих древостоях и в искусственных насаждениях наблюдается увеличение количества и расширение спектра нарушений. Эта закономерность сохраняется, несмотря на колебания частоты встречаемости нарушений по годам в зависимости от погодных условий. У ослабленных деревьев, пораженных ржавчинным раком, увеличения частоты нарушений в мейозе не обнаружено, однако у некоторых из них отмечены специфические аномалии, что может свидетельствовать о мутантной их природе.

Большая часть патологий мейоза связана с нарушением процесса расхождения хромосом. К ним относятся асимметричное и хаотическое расхождение, отставания и забегания хромосом, выбросы. Характер подобных аномалий определяется степенью повреждения ахроматннового веретена, которое может быть полным или частичным. При благоприятных погодных условиях в период подготовки и протекания мейоза такие аномалии, как правило, элиминируются до стадии тетрад и практически не влияют на качество формирующихся микроспор. Неблагоприятные погодные условия могут затруднить процессы элиминации, как это произошло в 2004 году. В результате можно было наблюдать микроспороциты с различными нарушениями на стадии интеркинеза.

Специфические повреждения хромосом, такие как агглютинация и фрагментация, могут приводить к формированию анеуплоидпых и диплоидных микроспор, что отражается в неоднородности формирующихся микроспор по размеру и форме. Развивающиеся из таких микроспор пыльцевые зерна, как правило, также будут иметь аномальную морфологию и проявлять низкую фертильность (Пожидаева и др., 1985).

Исследование морфологии формирующейся пыльцы показало, что у пихты сибирской преобладают нормально развитые пыльцевые зерна. Вопреки нашим предположениям, не удалось установить прямой связи между количеством нарушений в мейозе и числом аномалий в пыльце. Возможно, элиминация аномальных микроспор происходит на более раннем этапе и большая часть таких микроспор дегенерирует, не формируя пыльцевые зерна. Кроме того, в настоящее время установлено, что развивающийся мужской гаметофит тесно зависит от функционирования окружающих тканей тапетума (Steiglitz, Stern, 1973; Резникова, 1984). Многочисленные исследования покрытосеменных растений с цитоплазматической мужской стерильностью, показали, что нередко именно изменения тапетума определяют аборгивность пыльцы посредством соответствующих физических или физиологических воздействий (Edwardson, 1970; Laser, Lersten, 1972; Савченко, Резникова, 1982; Симоненко, 1982 и др.).

Исследование развития тапетальной ткани в микроспорапгиях пихты сибирской было проведено впервые. У других хвойных этот процесс также практически не изучен, за исключением сосны обыкновенной и лиственницы сибирской (Рождественский, 19746; Тренин, 1986). Полученные результаты не выявили значительных различий в развитии тапетума у деревьев разных категорий жизненного состояния. Показано, что деструкция гапетума у пихты происходит позднее, чем у других видов хвойных. Известно, что более поздняя, как и преждевременная, деградация тапетума может способствовать ослаблению его функциональной активности как питающей ткани для формирующихся микроспор (Савченко, Резникова, 1982).

Методы цитогенетики, и в частности анализ кариотипов широко используются для выявления гетерогенности, экологической пластичности и дивергенции популяций. Возникновение и поддержание хромосомного полиморфизма в природных популяциях, с одной стороны, может носить адаптивный характер в связи с приспособленностью растений к условиям обитания, с другой стороны - служить базой для эволюционных преобразований (Муратова, 1994, 1995а). Кариологическое исследование пихты сибирской выявило низкий уровень хромосомного полиморфизма данного вида, что согласуется с данными, полученными с помощью методов биохимической генетики (Ларионова, Экарт, 2005; Экарт, 2006; Larionova et al., 2007). Кариотипы изученных местопроизрастаний характеризуются сходными морфометрическими параметрами хромосом, однако были выявлены некоторые различия по количеству нуклеолярных районов и по особенностям их локализации, а также по числу ядрышек в интерфазных ядрах. Сходство морфологических типов хромосом не только в пределах вида, но и в пределах рода, отмечено у многих представителей голосеменных, в том числе и сем. Pinaceae (Sax, Sax, 1933; Mehra, Khoshoo,

1956а, Ь; обзор: Козубов, Муратова, 1986). Морфология хромосом часто согласуется с филогенетическими взаимосвязями в пределах крупных таксономических групп.

Важное эволюционное значение имеют хромосомные перестройки, определяющие адаптацию растений и популяций в целом к изменяющимся условиям среды (Буторина, 19896). Различные типы хромосомных мутаций обнаружены у большинства изученных видов хвойных (Муратова, 1991а, б, 1997; Муратова, Седельникова, 1999; Седельникова и др., 1999; Седельникова, Муратова, 2000; Седельникова, 2003; Седельникова, Пименов, 2003; Калашник, 2008 и др.). Многие хромосомные мутации отмечаются только в отдельных клетках, что свидетельствует об их соматическом происхождении. Некоторые типы хромосомных мутаций, такие как фрагменты, кольцевые и полицентрические хромосомы, имеют негативные последствия - приводят к потере генетического материала и формированию анеуплоидных клеток, большинство из которых впоследствии погибает. Инверсионный полиморфизм, напротив, играет важную адаптивную роль, которая обусловлена изменением функционирования генетических систем (эффект положения).

Проведенные исследования показали, что пихта сибирская характеризуется низким уровнем естественного мутагенеза, частота встречаемости структурных перестроек хромосом в большинстве изученных популяций не превышала 3 %. У семенного потомства усыхающих деревьев пихты наблюдается увеличение количества хромосомных мутаций более чем в два раза, возрастает также и уровень нарушений митоза.

Таким образом, проведенные исследования выявили широкий спектр нарушений мейоза у усыхающих деревьев пихты сибирской из высокогорья Западного Саяна, а также повышенный уровень хромосомных мутаций и патологических митозов у их семенного потомства, что свидетельствует о высокой степени нарушенности экосистем данного региона.

129

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Квитко, Ольга Викторовна, Красноярск

1. Алексеев В.А. Ржавчинный рак пихты сибирской : Описание заболевания и методические рекомендации по его полевой диагностике и учету / В.А. Алексеев. СПб.: СПб ННИЛХ, 1999. - 31 с.

2. Алов И.А. Цитофизиология и патология митоза / И.А. Алов. М. : Медицина, 1972. - 264 с.

3. Ареалы деревьев и кустарников СССР: в 3-х т. / сост. С.Я. Соколов, O.A. Связева, В.А. Кубли и др.. Л. : Наука, 1977. -Т. 1. - 164 с.

4. Бажина Е.В. Половая репродукция пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах бассейна озера Байкал : Автореф. дис. . канд. биол. наук : 03.00.05 / Е.В. Бажина; ИЛ СО РАН. Красноярск, 1997. - 20 с.

5. Бажина Е.В. Семенная продуктивность и качество семян пихты сибирской в зоне влияния Байкальского целлюлозно-бумажного комбината / Е.В. Бажина // Лесоведение. 1998. - № 2. - С. 10-15.

6. Бажина Е.В. Жизнеспособность пыльцы и изменчивость признаков побегов деревьев пихты сибирской, пораженных ржавчинным раком {Melampsorella cerastii Wint.) / Е.В. Бажина // Бот. журн. 2005. - Т. 90, №5.-С. 696-702.

7. Бажина Е.В. К проблеме усыхания пихтовых лесов / Е.В. Бажина, И.Н. Третьякова// Успехи совр. биол. 2001. - Т. 121, № 6. - С. 626-631.

8. Бажина Е.В. Особенности семеношения деревьев пихты сибирской, пораженных ржавчинным раком / Е.В. Бажина, П.И. Аминев, И.Ю. Дугарова // Химико-лесной комплекс проблемы и решения : М-лы конф. — Красноярск, 2002. - Т.1. - С. 279-282.

9. Бажина Е.В. Мейоз при микроспорогенезе и жизнеспособность пыльцы у пихты сибирской {Abies sibirica Ledeb.) в среднегорье Восточного Саяна / Е.В. Бажина, О.В. Квитко, E.H. Муратова // Лесоведение. 2007а. — № 1. - С. 57-64.

10. Бажина Е.В. Мейоз при микроспорогенезе у пихты сибирской в условиях дендрария / Е.В. Бажина, О.В. Квитко, E.H. Муратова // Онтогенез. 20076. -Т. 38, №4.-С. 299-306.

11. Бессонова В.П. Состояние пыльцы как показатель загрязнения среды тяжелыми металлами / В.П. Бессонова // Экология. 1992. - № 4. - С. 45-50.

12. Бигалиев А.Б. Генетика и окружающая среда: учебное пособие / А.Б. Бигалиев, С.К. Абилев. Караганда : Изд. КарГУ, 1989. - 112 с.

13. Бобров Е.Г. Лесообразующие хвойные СССР / Е.Г. Бобров. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1978. - 188 с.

14. Богданов Ю.Ф. Изменчивость и эволюция мейоза / Ю.Ф. Богданов // Генетика. 2003. - Т. 39, № 4. - С. 453-457.

15. Бочков Н.П. Классификация и методы учета хромосомных аберраций в соматических клетках / Н.П. Бочков, Ю.С. Демин, Н.В. Лучник // Генетика. — 1972.-Т. 8, №5.-С. 133-141.

16. Бударагин В.А. Кариотип пихты сибирской Казахстанского Алтая / В.А. Бударагин // Цитология. 1972. - Т. 14, № 1. - С. 130-133.

17. Бударагин В.А. Кариотип пихты сибирской Джунгарского Алатау / В.А. Бударагин // Леса и древесные породы Северного Казахстана. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1974. - С. 81-84.

18. Бударагин В.А. Кариотипы основных видов Казахстана / В.А. Бударагин // Тр. / КазНИИЛХ. Алма-Ата : Кайнар, 1980. - Т.2: Защитное лесоразведение и вопросы селекции в Северном Казахстане. - С. 116-122.

19. Будкевич Е.В. Древесина сосновых / Е.В. Будкевич. М.-Л. : Изд-во АН СССР, 1961.-151 с.

20. Буторина A.K. Цитогенетическая оценка деревьев дуба черешчатого разных селекционных категорий / А.К. Буторина // Генетика. 1989а. - Т. 25, №2.-С. 301-309.

21. Буторина А.К. Факторы эволюции кариотипов древесных / А.К. Буторина // Успехи соврем, биол. 1989. - Т. 108, вып. 3 (6). - С. 342-357.

22. Буторина А.К. Шкала чувствительности критериев цитогенетического мониторинга / А.К. Буторина, В.Н. Калаев // Цитология. 1999. - Т. 41, № 12. -С. 1056-1057.

23. Буторина А.К. Анализ чувствительности различных критериев цитогенетического мониторинга / А.К. Буторина, В.Н. Калаев // Экология. -2000.-№3.-С. 206-210.

24. Буторина А.К. Сравнительный цитогенетический анализ форм сосны обыкновенной разной смолопродуктивности / А.К. Буторина, A.A. Высоцкий, Л.С. Мурая // Генетика. 1982. - Т. 18, № 12. - С. 2019-2029.

25. Буторина А.К. Соматическая редукция хромосом у сосны обыкновенной / А.К. Буторина, Ю.Н. Исаков, Л.С. Мурая // Цитология. — 1984. Т. 26, № 7. - С. 852-855. .

26. Буторина А.К. Новый тип мейотической мутации у сосны / А.К. Буторина, Л.С. Мурая, О.С. Машкина, A.A. Высоцкий // Генетика. 1985а. -Т. 21,№ 1.-С. 103-111.

27. Буторина А.К. Характер прохождения мейоза при микроспорогепезе у сосны обыкновенной на суходоле и болоте / А.К. Буторина, Л.С. Мурая, Ю.Н. Исаков // Половое размножение хвойных растений: Тез. докл. II Всесоюз. симп. Новосибирск, 19856. - С. 7-10.

28. Буторина А.К. Исследование мейоза у лиственницы европейской / А.К. Буторина, М. Кирбиса, Р.И. Дерюжкин, Л.С. Мурая // Цитология. 1989. - Т. 31, №9. -С. 1040-1043.

29. Буторина А.К. Цитогенетические механизмы адаптации видов растений-интродуцентов / А.К. Буторина, В.Н. Калаев, Е.В. Богданова // Проблемы эволюционной цитогенетики, селекции и интродукции : Матер.

30. Науч. чтений, поев. 100-летию проф. В.П. Чехова, 2-5 декабря 1997 г. — Томск, 1997.-С. 19-21.

31. Владимирова О.С. Кариологические особенности ели сибирской Picea obovata Ledeb. из разных мест произрастания / О.С. Владимирова // Цитология. Т. 44, № 7. - 2002а. - С. 712-718.

32. Владимирова О.С. Добавочные хромосомы хвойных (на примере представителей рода Picea А. Dietr.) : Автореф. дис. . канд. биол. наук : 03.00.05. / О. С. Владимирова, ИЛ СО РАН. Красноярск, 20026. - 23 с.

33. Воронин В.И. Действие серосодержащих эмиссий на пихту сибирскую в Южном Прибайкалье: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.16 / В.И. Воронин. Красноярск, 1989. - 19 с.

34. Гаврилов И.А. Цитогенетика тсуги канадской в условиях интродукции в Воронежской области / И.А. Гаврилов, А.К. Буторина // Лесоведение. 2005. -№ 3. - С. 60-65.

35. Голубовская И.Н. Генетический контроль поведения хромосом в мейозе / И.Н. Голубовская // Цитология и генетика мейоза. М. : Наука, 1975а.-С. 312-343.

36. Голубовская И.Н. Генетический контроль поведения хромосом в меГюзе / И.Н. Голубовская // Онтогенез. 19756. - Т. 6, № 2. - С. 127-139.

37. Голубовская И.Н. Экспериментальное исследование генного контроля мейоза у кукурузы / И.Н. Голубовская // Теоретические основы селекции. — Новосибирск : Наука, 1985. С. 119-135.

38. Гончаренко Г.Г. Генетическая структура, таксономические и филогенетические взаимоотношения у пихт СНГ / Г.Г. Гончаренко, А.Е. Падутов // Доклады АН. 1995. - Т. 342, № 1. - С. 122-126.

39. Горчаковский П.Л. Пихтовые леса Приенисейской части Восточного Саяна и их естественное возобновление / П.Л. Горчаковский // Сб. тр. по лесному хозяйству Уральского лесотехнич. ин-та. 1956. - Вып. -!. — Свердловск, 1956.-С. 21-34.

40. Гриф В.Г. Перспективы развития кариологии растений / В.Г. Гриф // III совещание по кариологии растений : Тез. докл. СПб, 1992. - С. 17-18.

41. Гриф В.Г. Проблемы и перспективы кариологии и кариосистематики растений / В.Г. Гриф // Бот. журн. 1997. - Т. 82, № 2. - С. 1-13.

42. Гриф В.Г. Мутагенез и филогенез растений / В.Г. Гриф // Цитология. -2007. Т. 49, № 6. - С. 433-441.

43. Гриф В.Г. К методике описания кариотипов растений / В.Г. Гриф, Н.Д. Агапова//Бот. журнал. 1986.-Т. 71, № 4. - С. 550-553.

44. Данилов А.Н. Плодоношение пихты сибирской / А.Н. Данилов // Бюл. МОИП, отд. биол. 1951. - Т. 56, № 1. - С. 90-93.

45. Дзюба О.Ф. Морфология пыльцевого зерна и оценка состояния окружающей среды настоящего и исторического прошлого Земли / О.Ф. Дзюба // Бюл. МОИП. Сер. биол. 2004. - Т. 109, вып. 1. - С. 56-62.

46. Дмитриева С.А. Методология биотестирования состояния окружающей среды на основе цитогенетических исследований / С. А. Дмитриева // Тез. V междунар. совещ. по кариологии, кариосистематике и молекулярной систематике растений. СПб, 2005 - С. 31-32.

47. Дубинин Н.П. Репарационное разрезание нитей ДНК как основа структурных мутаций хромосом и митотического кроссинговера / Н.П. Дубинин, Л.С. Немцева // Докл. АН СССР. 1969. - Т. 189, № 3. - С. 643-651.

48. Дубинин Н.П. Механизм образования кольцевых хромосом и соматический кроссинговер / Н.П. Дубинин, Л.С. Немцева // Генетика. — 1970.-Т. 6, №9.-С. 67-80.

49. Дубинина Л.Г. Структурные мутации в опытах с Crépis capillaris / Л.Г. Дубинина. M. : Наука, 1978. - 187 с.

50. Дуброва А.Н. Ядрышковые организаторы хромосом как адаптивный элемент вида / А.Н. Дуброва // Журн. общ. биол. 1989. - Т. 50, № 2. - С. 213-217.

51. Жулева Л.Ю. Использование микроядерного теста для оценки экологической обстановки в районах Астраханской области // Л.Ю. Жулева, Н.П. Дубинин // Генетика. 1994. - Т. 30, № 7. - С. 999-1004.

52. Зосимович В.П. Уровень, типы и происхождение аберраций хромосом в культуре изолированных тканей растений / В.П. Зосимович, В.А. Кунах // Генетика. 1975. - Т. 11, № 6. - С. 37-46.

53. Зятькова Л.К. Структурная геоморфология Алтае-Саянской горной области / Л.К. Зятькова. Новосибирск : Наука, 1977. - 213 с.

54. Ильинских H.H. Патогенетический гомеостаз и иммунитет /H.H. Ильинских, И.Н. Ильинских, Е.Ф. Бочаров Новосибирск: Наука, 1986 - 256 с.

55. Ильченко Т.П. Исследование кариотипа Abies gracilis Korn. / Т.П. Ильченко, H.H. Гурзенков // Биологические проблемы Севера: Тез. докл. — Якутск, 1974. Вып. 5. - С. 43-46.

56. Исаков Ю.Н. Обнаружение спонтанных гаплоидов у соспы обыкновенной и перспективы их использования в лесной генетике и селекции / Ю.Н. Исаков, А.К. Буторина, Л.С. Мурая // Генетика. 1981. - Т. 17, № 4. - С. 701 -707.

57. Калаев В.Н. Цитогенетический мониторинг загрязнения окружающей среды с использованием растительных тест-объектов : автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15, 03.00.16 / В.Н. Калаев. -Воронеж, 2004.-25 с.

58. Калашник H.A. Хромосомные нарушения как индикатор оценки степени техногенного воздействия на хвойные насаждения / H.A. Калашник // Экология. 2008. - №4. - С. 276-286.

59. Калашник H.A. Хромосомная индикация загрязнения окружающей среды с использованием древесных объектов / H.A. Калашник, Л.М. Шафикова,

60. Т.А. Лихонос, Л.П. Преснухина, Т.Г. Хайдарова // Проблемы эволюционной цитогенетики, селекции и интродукции: Матер, научных чтений, посвящ. 100-летию проф. А.П. Чехова. Томск, 1997. - С. 69-71.

61. Калашник H.A. Индикация загрязнения окружающей среды с использованием кариологических методов / H.A. Калашник, Л.М. Шафикова, Т.А. Лихонос, С.М. Сагитова // Цитология. 1999. - Т. 41, № 2. - С. 1065.

62. Карпюк Т.В. Кариология рода Picea А. Dietr. в азиатской части ареала : автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.05 / Т.В. Карпюк. Красноярск, 2004.-20 с.

63. Качалов A.A. Деревья и кустарники / A.A. Качалов. М. : Лесная пром-ть, 1969.-408 с.

64. Кедровые леса Сибири / И.В. Семечкин, Н.П. Поликарпов, А.И. Ирошников и др. Новосибирск : Наука, Сиб. отд-ние, 1985. - 258 с.

65. Кикнадзе И.И. Функциональная организация хромосом / И.И. Кикнадзе. -Л. : Наука. Ленингр. отд. 1972. - 211 с.

66. Киргизов Н.Я. Внутривидовая изменчивость и семеноводство пихты сибирской в Восточном Казахстане : автореф. дис. . канд. с.-х. наук : 06.03.01 / Н.Я. Киргизов; Латвийский научно-исследовательский институт лесохозяйственных проблем. Рига, 1979. - 20 с.

67. Козубов Г.М. Биология плодоношения хвойных на Севере / Г.М. Козубов. Л. : Наука, Ленингр. отд., 1974. - 136 с.

68. Козубов Г.М. Современные голосеменные : морфолого-систематический обзор и кариология / Г.М. Козубов, E.H. Муратова. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1986. - 193 с.

69. Кокорин Д.В. Формовое разнообразие пихты сибирской в южных районах Средней Сибири / Д.В. Кокорин, Л.И. Милютин // Лесоведение. -2003.-№4.-С. 32-35.

70. Коловский P.A. Биоиндикация в заповеднике «Столбы»: оценка и прогноз / P.A. Коловский, М.А. Бучельников // Тр. / Государственный зап-к "Столбы". -Красноярск, 2001.-Вып. 17.-С. 226-244.

71. Кораблева Т.В. Изучение клеток с микроядрами в оценке возрастных закономерностей пролиферации эпителия щитовидной железы : Автореф. дис. . канд. мед. наук : 03.00.25 / Т.В. Кораблева. Москва, 2007. - 20 с.

72. Криштофович А.Н. Эволюция растений по данным палеоботаники / А.Н. Криштофович // Проблемы ботаники. Т. 1. - 1950. - С. 5-28.

73. Круклис М.В. Мейоз и формирование пыльцы у лиственницы Чекановского (Ьагчх сгекапо^зки Бг.) / М.В. Круклис // Изменчивость древесных растений Сибири. Красноярск: Ин-т леса и древесины АН СССР, 1974.-С. 20-34.

74. Крылов Г.В. Леса Западной Сибири : История изучения, типы лесов, районирование, пути использования и улучшения / Г.В. Крылов. М. : Изд-во АН СССР, 1961.-257 с.

75. Крылов Г.В. Пихта / Г.В. Крылов, И.В. Марадулин, Н.И. Михеев, Н.Ф. Козакова. -М. : Агропромиздат, 1986. -239 с.

76. Крюссман Г. Хвойные породы / Г. Крюссман : перевод с нем. Н.Б. Гроздовой. М. : Лесная пром-ть, 1986. - 256 с.

77. Кунах В.А. Геномная изменчивость соматических клеток растений и факторы, регулирующие этот процесс / В.А. Кунах // Цитология и генетика. -1980.-Т. 14, №1.-С. 73-81.

78. Кунах В.А. Геномная изменчивость соматических клеток растений. 2. Изменчивость в природе / В.А. Кунах // Биополимеры и клетка. 1995. - Т. 11, №6.-С. 5-40.

79. Лакин Г.Ф. Биометрия : Учебное пособие. / Г.Ф. Лакин 3-е изд. — М. : Высшая школа, 1990. - 293 с.

80. Ларионова А~Я. Генетическая структура и дифференциация разновысотных популяций пихты сибирской в Западном Саяне / А .Я. Ларионова, А.К. Экарт // Экологическая генетика. 2005. - Т. 3, вып. 2. - С. 22-28.

81. Лебков В.Ф. Организация хозяйства в горных лесах Южной Сибири / В.Ф. Лебков. — Красноярск : Кн. изд-во, 1967. 287 с.

82. Леса России / Мин-во природных ресурсов РФ. Пушкино : ВНИИЛМ, 2002.-48 с.

83. Лихонос Т.А. Характеристика естественного мутагенеза хвойных видов на Южном Урале / Т.А. Лихонос, H.A. Калашник // Актуальные проблемы генетики: Матер. 2-й конф. МОГиС им. Н.И. Вавилова, 20-21 февр. 2003. -Москва, 2003.-С. 318.

84. Лоскутов Р.И. Декоративные древесные растения для озеленения городов и поселков / Р.И. Лоскутов. Красноярск : Изд-во Красноярского ун-та, 1993. - 184 с.

85. Магешвари П. Эмбриология покрытосеменных / П. Магешвари. М.: Изд-во иностр. лит., 1954. - 439 с.

86. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae) на Урале. / С.А. Мамаев М. : Наука, 1972.-283 с.

87. Мамаев С.А. Роль ботанических садов России в сохранении флористического разнообразия / С.А. Мамаев, Л.Н. Андреев // Экология. -1996.-№6.-С. 453-458.

88. Махнева С.Г. Состояние мужской генеративной сферы сосны обыкновенной при техногенном загрязнении среды / С.Г. Махнева, Л.Г. Бабушкина, Г.В. Зуева. Екатеринбург : Изд-во Урал, ун-та, 2003. - 154 с.

89. Маценко А.Е. О видовой самостоятельности тяныпанской пихты / А.Е. Маценко // Бот. журн. 1956. - Т. 41, № 10. - С. 55.

90. Маценко А.Е. Обзор рода Abies Mill. / А.Е. Маценко // Ботанические материалы Гербария БИН АН СССР. М.-Л., 1963. - Т. 22. - С. 33-42.

91. Маценко А.Е. Пихты восточного полушария / А.Е. Маценко // Флора и систематика высших растений. Тр. Ботан. ин-та им. Комарова. Вып. 13. — Л., 1964.-С. 3-102.

92. Маценко А.Е. Новые ряды рода Abies Mill. / А.Е. Маценко // Новости систематики высших растений. Л., 1968. - Т. 5. - С. 9-12.

93. Медведева Н.С. Особенности ядрышкообразующих хромосом ели сибирской {Picea obovata Ledeb.) / Н.С. Медведева, E.H. Муратова Ред. ж. "Цитология и генетика". - Киев, 1989. - 11 с. - Деп. в ВИНИТИ 11.09.89 г.

94. Милютин Л.И. Лесные генетические ресурсы Северо-Восточной Азии / Л.И. Милютин // Лесные экосистемы северо-восточной Азии и их динамика: Матер, межд. конф. Владивосток, 2006. - С. 208-210.

95. Минина Е.Г. Геотропизм и пол у хвойных / Е.Г. Минина, И.Н. Третьякова. — Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1983. 198 с.

96. Муратова E.H. Особенности ядрышкообразующих хромосом у представителей рода Pinns L. / E.H. Муратова // Изв. АН СССР. Сер. биол. наук. 1983.-№5.-С. 700-712.

97. Муратова E.H. Хромосомные мутации у сосны обыкновенной в Южном Забайкалье / E.H. Муратова // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1991а. - № 5. -С. 689-699.

98. Муратова Е. Ii. Хромосомные механизмы адаптации у видов семейства сосновых (Pinaceae) / E.H. Муратова // Генетические механизмы устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды: Тез. докл. всес. конф. Новосибирск, 19916. - С. 35.

99. Муратова E.H. Хромосомный полиморфизм в природных популяциях лиственницы Гмелина Larix gmelinii (Rupr.) Rupr. / E.H, Муратова // Цитология и генетика. 1994. - Т. 28, № 4. - С. 14-22.

100. Муратова E.H. Кариосистематика семейства Pinaceae Lindl. Сибири и Дальнего Востока : Автореф. дис. . докт. биол. наук : 03.00.05 / E.H. Муратова, ИЛ СО РАН. Новосибирск, 1995а. - 32 с.

101. Муратова E.H. Методики окрашивания ядрышек для кариологического анализа хвойных /E.H. Муратова //Бот. журн. 19956. - Т. 80, №2. - С. 82-86.

102. Муратова E.H. Особенности мейоза сосны обыкновенной около северной границы ее ареала / E.H. Муратова // Онтогенез. — 1995в. Т. 26, №2.-С. 158-169.

103. Муратова E.H. Хромосомные аномалии в популяциях хвойных растений азиатской части России / E.H. Муратова // Проблемы эволюционной цитогенетики, селекции и интродукции: Матер, науч. чтений, поев. 100-летию проф. В.П. Чехова. Томск, 1997. - С. 71-73.

104. Муратова E.H. Хромосомные числа голосеменных растений / E.H. Муратова, М.В. Круклис. Новосибирск : Наука. Сиб. отд., 1988. - 117 с.

105. Муратова E.H. Кариологические особенности пихты сибирской в различных условиях произрастания / E.H. Муратова, М.В. Матвеева // Экология. 1996. - № 2. - С. 96-102.

106. Муратова E.H. Кариологическое исследование болотных и суходольных популяций сосны обыкновенной {Pinns sylvestris L.) / E.H. Муратова, T.C. Седельникова// Экология. 1993. -№ 6. - С. 41-50.

107. Муратова E.H. Кариологическое изучение Picea ajanensis (Lindl, et Gord) Fisch, ex Carr. разного происхождения / E.H. Муратова, О.С. Владимирова, T.B. Карпюк // Цитология. 2004. - Т. 46, № 1. - С. 79-86.

108. Мурая JI.C. Мейоз при микроспорогенезе и развитие мужского гаметофита у лжетсуги в условиях интродукции / JI.C. Мурая, А.К. Буторина, Е.М. Дудецкая // Лесоведение. 1988. - № 5. - С. 37-44.

109. Назимова Д.И. Горные темнохвойные леса Западного Саяна / Д.И. Назимова. Л. : Наука, 1975. - 118 с.

110. Назимова Д.И. Черневые темнохвойные леса на юге Красноярского края и проблемы их обзорного картографирования / Д.И. Назимова, Е.И. Пономарев, Н.В. Степанов, Е.В. Федотова // Лесоведение. 2005. - № 1. -С. 12-18.

111. Нейштадт М.И. История лесов и палеогеография СССР в голоцене / М.И. Нейштадт. М. : Изд-во АН СССР, 1957. - 404 с.

112. Некрасов В.И. Некоторые теоретические вопросы формирования интродукционных популяций лесных древесных пород / В.И. Некрасов // Лесоведение. 1971. - № 5. - С. 26-30.

113. Некрасова Т.П. Морфогенез генеративных органов пихты сибирской / Т.П. Некрасова // Изв. Сиб. отд. АН СССР. Сер. биол. 1970. - № 10, Вып. 2 -С. 35-41.

114. Некрасова Т.П. Плодоношение пихты сибирской / Т.П. Некрасова, А.П. Рябинков. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1978. - 150 с.

115. Немцева Л.С. Метафазный метод учета перестроек хромосом / Л.С. Немцева. -М. : Наука, 1970. 127 с.

116. Носкова Н.Е. Половая репродукция сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях экологического стресса : Автореф. дис. . канд. биол. наук : 03.00.05 / Н.Е. Носкова. Красноярск, 2005. - 20 с.

117. Носкова Н.Е. Влияние стресса на репродуктивные способности сосны обыкновенной / Н.Е. Носкова, H.H. Третьякова // Хвойные бореальной зоны. -2006.-Вып. З.-С. 54-63.

118. Павулсоне С.А. Новый способ разрешающей способности кариограммного анализа / С.А Павулсоне, А.Б. Иорданский // Генетика. — 1971.-Т. 7, № 4. С. 149-153.

119. Павулсоне С.А. Сравнительно-морфометрический анализ хромосом Allium сера и A. fistulosum / С.А. Павулсоне, А.Б. Иорданский, В.М. Гиндилис // Генетика. 1970. - Т. 6, № 2. - С. 40-55.

120. Поддубная-Арнольди В.А. Общая эмбриология покрытосеменных растений / В.А. Поддубная-Арнольди. Москва : Наука, 1964. -482 с.

121. Подлисских В.Е. Особенности формирования веретена деления и поведения хромосом в мейозе у образцов диплоидного картофеля с мутацией «слияние веретен» / В.Е. Подлисских, Т.М. Анкудо, Б.Ю. Аношенко // Цитология. 2002. - Т. 44, № 10.-С. 996-1003.

122. Пожидаева И.М. Нарушения в мейозе при микроспорогенезе и уровень фертильности у сосны обыкновенной / И.М. Пожидаева, А.К. Буторина, Ю.Н. Исаков // Половое размножение хвойных растений: Тез. докл. II Всесоюзн. симп. Новосибирск, 1985.-С. 31.

123. Поликарпов Н.П. Климат и горные леса Южной Сибири / Н.П. Поликарпов, Н.М. Чебакова, Д.И. Назимова. Новосибирск : Наука, 1986. - 225 с.

124. Правдин Л.Ф. Методика кариологического изучения хвойных пород / Л.Ф. Правдин, В.А. Бударагин, М.В. Круклис, О.П. Шершукова // Лесоведение. 1972. - № 2. - С. 67-75.

125. Преснухина Л.П. Микроспорогенез пихты сибирской {Abies sibirica Ledeb.) в условиях промышленного загрязнения / Л.П. Преснухина, H.A.

126. Калашник // Актуальные проблемы генетики : Матер. II конф. МОГиС им. Н.И. Вавилова -М., 2003. Т. 1. - С. 321.

127. Размологов В.П. Гистохимическая характеристика физиологической эволюции пыльцы Gymnospermae / В.П. Размологов, Н.В. Цингер // Биохимия и филогения растений. -М., 1972.-С. 198-212.

128. Резникова С.А. Цитология и физиология развивающегося пыльника / С.А. Резникова. М. : Наука, 1984. - 272 с.

129. Рождественский Ю.Ф. Особенности микроспорогенеза сосны обыкновенной на Урале и его зависимость от экологических факторов / Ю.Ф. Рождественский // Экология. 1974а. - № 1. - С. 49-53.

130. Романова Л.И. Особенности микроспорогенеза у лиственницы сибирской, растущей в условиях техногенной нагрузки / Л.И. Романова, И.Н. Третьякова // Онтогенез. 2005. - Т. 36, № 2. - С. 128-133.

131. Рябинков А.П. Плодоношение пихты сибирской на Салаире : дис. . канд. с.-х. наук : 06.03.03 / А.П. Рябинков. Красноярск, 1977. - 179 с.

132. Савченко A.M. Возобновление пихтовых лесов / A.M. Савченко. М. : Лесн. пром-ть, 1970. - С. 4-80.

133. Седельникова Т.С. Хромосомные и геномные мутации у сосны обыкновенной в Нижнем Поволжье / Т.С. Седельникова // Лесоведение. -2003.-№6.-С. 1-6.

134. Седельникова Т.С. Кариологические особенности сосны кедровой сибирской (Pinns sibirica Du Tour) на болотах Западной Сибири / Т.С. Седельникова, E.H. Муратова // Экология. 2002. - № 5. - С. 323-328.

135. Седельникова Т.С. Хромосомные мутации в болотной и суходольной популяциях Abies sibirica Ledeb. / Т.С. Седельникова, A.B. Пименов // Цитология. 2003. - Т. 45, № 5. - С. 515-520.

136. Седельникова Т.С. Кариологическое изучение болотной и суходольной популяции пихты сибирской {Abies sibirica Ledeb.) / Т.С. Седельникова, A.B. Пименов // Известия РАН. Сер. биол. 2005. - № 1. - С. 23-29.

137. Седельникова Т.С. Хромосомные перестройки у кедра сибирского {Pinns sibirica Du Tour) в экстремальных условиях произрастания / Т.С. Седельникова, E.H. Муратова, Н.Ф. Бартницкая // Цитология и генетика. — 1999.-Т. 33, № 1.-С. 10-14.

138. Седельникова Т.С. Кариологические особенности видов хвойных на болотах и суходолах Западной Сибири / Т.С. Седельникова, E.H. Муратова, С.П. Ефремов // Krylovia (Сиб. бот. журн. ). 2000. - Т. 2, № 1. - С. 73-80.

139. Селекция лесных пород / П.И. Молотков и др. М. : Лесная пром-ть, 1982.-224 с.

140. Смирнов Ю.А. Ускоренный метод исследования соматических хромосом плодовых / Ю. А. Смирнов // Цитология. 1968. - Т. 10, № 12.-С. 1601-1602.

141. Смирнов М.П. Почвы Западного Саяна / М.П. Смирнов. М. : Наука, 1970.-236 с.

142. Соснихина С.П. Изучение генетического контроля мейоза у ржи / С.П. Соснихина, Ю.С. Федотова, В.Г. Смирнов, Е.И. Михайлова, Ю.Ф. Богданов // Генетика. 1994.-Т.ЗО, № 8. -С. 1043-1056.

143. Справочник по климату СССР JI. : Гидрометеоролог, изд-во, 1969. -Вып. 21,ч. II, IV.

144. Средняя Сибирь / Под ред. И.П. Герасимова. М.: Наука, 1964. - 480 с. Степень P.A. Влияние техногенных выбросов на состояние пригородных лесов Красноярска / P.A. Степень, P.A. Коловский, Г.С. Калачева // Экология.- 1996.-№ 6.-С. 410-414.

145. Сукачев В.Н. Дендрология с основами лесной геоботаники / В.Н. Сукачев- JI. : Гослестехиздат, 1934. 614 с.

146. Тахтаджян A.JI. Высшие растения / A.JI. Тахтаджян. M.-JI. : Изд-во АН СССР, 1956.-Т. 1.-488 с.

147. Типы лесов гор Южной Сибири / В.Н. Смагин, С.А. Ильинская, Д.И. Назимова, И.Ф. Новосельцева, Ю.С. Чередникова. Новосибирск : Наука, 1980.-336 с.

148. Тодуа Б.Т. Кариология пихты Норманна / Б.Т. Тодуа // Лесоведение. — 1979.-№4.-С. 83-85.

149. Толмачев А.И. К истории возникновения и развития темнохвойной тайги / А.И. Толмачев. М.-Л. : Изд-во АН СССР, 1954. - 155 с.

150. Тренин В.В. Цитоэмбриология лиственницы / В.В. Тренин. Л. : Наука, 1986.-88 с.

151. Тренин В.В. Введение в цитоэмбриологию хвойных / В.В. Тренин. -Петрозаводск : Карельский филиал АН СССР, 1988. 152 с.

152. Третьякова И.Н. Эмбриология хвойных (физиологические аспекты) / И.Н. Третьякова. — Новосибирск : Наука, 1990. 157 с.

153. Третьякова И.Н. Жизнеспособность пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах гор Южной Сибири / И.Н.Третьякова, Е.В. Бажина // Экология. 1994. -№ 6. - С. 20-28.

154. Третьякова И.Н. Морфоструктура кроны и состояние генеративной сферы у пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах близ озера Байкал / И.Н. Третьякова, Е.В. Бажина // Известия РАН. Сер. биол. 1995. -№ 6. - С. 685-692.

155. Третьякова И.Н. Качество пыльцы пихты сибирской в нарушенных экосистемах озера Байкал / И.Н. Третьякова, Е.В. Бажина // Лесоведение. -1999.-№6. -С. 30-38.

156. Третьякова И.Н. Морфоструктура кроны и урожайность пихты сибирской, поврежденной трутовиком Гартига и "ведьминой метлой" / И.Н. Третьякова, Д.А. Косинов // Лесоведение. 2003. - № 5. - С. 65-68.

157. Фалалеев Э.Н. Пихта / Э. Н. Фалалеев. М.: Лесная пром-ть, 1982.- 85 с.

158. Хайдарова Т.Г, Ядрышковые организаторы хвойных как адаптивные элементы хвойных видов / Т.Г. Хайдарова, H.A. Калашник // Цитология — 1999.-Т. 41, № 12.-С. 1086.

159. Хвостова B.B. Перестройки хромосом в мейозе / В.В. Хвостова, Г.Л. Ячевская // Цитология и генетика мейоза. М. : Наука, 1975. - С. 232-262.

160. Цингер Н.В. О двух основных тенденциях редукции мужского гаметофита голосеменных в филогенезе / Н.В. Циигер, В.П. Размологов // Половая репродукция хвойных. Матер. I Всесоюз. симп. Новосибирск, 1973.-Т.1.-С. 34-46.

161. Челидзе П.В. Ультраструктура и функции ядрышка интерфазной клетки / П.В. Челидзе. Тбилиси: Мецниереба. - 1985. - 118 с.

162. Шафикова Л.М. Цитогенетические особенности сосны обыкновенной в условиях промышленного загрязнения: Автореф. дис. . канд. биол. наук : 03.00.16 / Л.М. Шафикова. Красноярск, 1999. - 20 с.

163. Шафикова Л.М. Хромосомная иидикация загрязнения окружающей среды / Л.М. Шафикова, H.A. Калашник // Тр. межд. конф. по анатомии и морфологии растений, поев. 150-летию со дня рождения И.П. Бородина. -СПб, 1997.-С. 328.

164. Шафикова Л.М. Характеристика кариотипа сосны обыкновенной при промышленном загрязнении / Л.М. Шафикова, H.A. Калашник // Лесоведение. 2000. - № 2. - С. 30-36.

165. Шкутко Н.В. Развитие генеративных почек у хвойных растений, интродуцированных в БССР / Н.В. Шкутко // Половая репродукция хвойных. Матер. I Всесоюз. симп. Новосибирск, 1973. - Т.2. - С. 132-134.

166. Экарт А.К. Эколого-генетический анализ популяций пихты сибирской {Abies sibirica Ledeb.) : Автореф. дис. . канд. биол. наук : 03.00.16, 03.00.05 / А.К. Экарт, ИЛ СО РАН. Красноярск, 2006. - 20 с.

167. Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепции. Т. 1. Генеративные органы цветка. - СПб : Мир и семья, 1994. - С. 39-67.

168. Яковлев А. В. О влиянии низких температур на микроспорогенез сосны обыкновенной / А. В. Яковлев // Лесоведение. 1978. - № 6. - С. 51-55.

169. Ahuja M.R. Polyploidy in Gymnosperms: Revisited / M.R. Ahuja // Silvae Genet. 2005. - Vol. 54, N 2. - P. 59-69.

170. Allen G.S. The life history of Douglas-fir / G.S. Allen, J.N. Owens. Environ. Can., Can. For. Serv. Ottawa, Ont. - 1972. - 139 p.

171. Barner H. The formation of pollen, the pollination mechanism and the determination of the most favorable time for controlled pollination in Pseudotsuga menziesii / H. Barner, H. Christiansen // Silvae Genet. 1962. - Bd. 11, Hf. 4. - S. 89-102.

172. Chandler C. Meiosis in Larix laricina Koch / C. Chandler, S. Mavrodineanu // Contrib. Boyce Thompson Inst. 1965. - V. 23, N 4. - P. 67-76.

173. Christiansen H. On the effect of low temperature on meiosis and pollen fertility in Larix decidua Mill. / H. Christiansen // Silvae Genet. 1960. - Bd. 9, Hf. 3.-P. 72-78.

174. Dubinin N.P. The mechanism of ring chromosome formation and somatic crossingover / N.P. Dubinin, L.S. Nemtseva // Mutat. Res. 1971. - V. 11, N 2. -P. 117-121.

175. Druskovic B. Cytogenetic bioindication of air pollution in Slovenia 1985-1992 / B. Druskovic // Cytogenetic studies of forest rees and shrub species: Proc. First IUFRO Cytogenetics Working Party 2.04-08 Symp. Zagreb, 1997. P. 227-239.

176. Edwardson J. Cytoplasmic male sterility / J. Edwardson // Bot. Rev. — 1970. — Vol. 36.-P. 341-420.

177. Ekberg I. Meiosis in pollen mother cells of Pimis contorta / I. Ekberg, G. Eriksson, A. Jonsson // Hereditas. 1972. - Bd. 71, Hf. 2. - P. 313-324.

178. Eriksson G. Temperature response of pollen mother cells in Larix and its importance for pollen formation / G. Eriksson // Stud. Forest. Suec. 1968. - N. 63.-131 p.

179. Farjon A. A classification of Abies Miller (Pinaceae) / A.Farjon, K.D. Rushforth //Notes of the Royal Botanic Garden Edinburgh. 46 (1)- 1989. - P. 59-79.

180. Francini E. II tappeto degli ovuli nelle Gymnospermae / E. Francini // Atti Accad. naz. Lincei. Rend., CI. sci. fis. mat. e natur. 1954. - 16 (6) - P. 8-15.

181. Grant W.F. The evolution of karyotype and polyploidy in arboreal plants / W.F. Grant //Taxon.- 1976. -Vol. 25, N l.-P. 75-83.

182. Hall J.P. Microsporogenesis in Larix laricina / J.P. Hall // Cañad. J. Bot. -1982. Vol. 60, N 6. - P. 797-805.

183. Heddle J.A. The DNA content of micronuclei induced in mouse bone marrow by Y-irradiation: evidence that micronuclei arise from acentric chromosomal fragments / J.A. Heddle, A.V. Carrano // Mutat. Res. 1977. - V. 44, N 1. - P. 63-69.

184. Hogstedt B. The size of micronuclei in human lymphocytes varies according to inducing agent used / B. Hogstedt, A. Karlsson // Mutat. Res. Genetic Toxicology. 1985. - Vol. 156, Issue 3. - P. 229-232.

185. Kanezawa R. Polyploid appeared in twin seedlings of forest trees / R. Kanezawa // J. Japan. Forestry Soc. 1949. - Vol. 31, N 1-2. - P. 22-24.

186. Kantor J. Microsporogenesis in some species of Abies / J. Kantor, E. Chira // Sbornic Vysolce Skoly Zemedelske Brne (Rada C). 1965. -N 3. - P. 179-185.

187. Koduru P.R.K. Cytogenetics of synaptic mutants in higher plants / P.R.K. Koduru, M.K. Rao//Theor. and Appl. Genet. 1981. - Vol. 59, N4.-P. 197-214.

188. Kormutak A. Restriction fragment length polymorphism of chloroplast DNAs in some species of fir (Abies sp.) / A. Kormutak, A. Szmidt, X.-R. Wang // Biol. Plantarum.- 1993. -Vol. 35, N l.-P. 113-119.

189. Krugman S.L. Seed Biology / S.L. Krugman, W.I. Stein, D.M. Schmitt // Seeds of Woody Plants in the United States : USD A Forest Service Handbook 450, 1974. -P. 1-40.

190. L. Karyotype analysis of Abies forrestii with a discussion on the evolutional position of Abies (.Pinaceae) / L. Li // Guihaia. 1992. - V. 12 (4). - P. 325-330.

191. L. A karyotypic study on three species in Abies (Pinaceae) from East Asia / L. Li, A. Xu, G. Wang // Acta Botanica Yunnanica. 1997. - Vol. 19, N 3. - P. 289-291.

192. L. A karyotypic study on three species of Abies {Pinaceae) from North America / L. Li, G. Wang, A. Xu, F. Lu // Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica. 1998a. - Vol. 18, N 3. - P. 440-444.

193. Mehra P.N. Cytology of conifers I / P.N. Mehra, T.N. Khoshoo // J. Genetics. 1956a.-Vol. 54, N l.-P. 165-180.

194. Mehra P.N. Cytology of conifers II / P.N. Mehra, T.N. Khoshoo // Ibid. -1956b.-Vol. 54,N l.-P. 181-185.

195. Mergen F. Microsporogenesis in Abies / F. Mergen, D.T. Lester // Silvae Genet. 1961a.-V. 10, N 5.-P. 146-156.

196. Mergen F. Colchicine-induced polyploidy in Abies / F. Mergen, D.T. Lester // Forest Sci.- 1961b.-V. 7, N4.-P. 314-319.

197. Mergen F. Abies karyotype analysis / F. Mergen, J. Burley // Silvae Genet. -1964.-Bd. 13, H. 3.-P. 63-68.

198. Micieta K. Three species of genus Pinus suitable as bioindicators of polluted environment / K. Micieta, G. Murin // Water, Air, Soil Poll. 1998. - V. 104, N 3/4.-P. 413-422.

199. Miller D.A. Suppression of human nucleolus organizer activity in mouse-human somatic hybrids cells / D.A. Miller, V. Dev, R. Tantravahi, O.J. Miller // Exp. Cell. Res. 1976. - V. 101, N 2. - P. 235-243.

200. Moir R.B. Male meiosis in Sitka spruce, Picea sitchensis (Bong.) Carr. / R.B. Moir, D.P. Fox // Silvae Genet. 1975. - Bd 24, Hf. 5-6. - P. 187-192.

201. Mok D.W.S. Three mechanisms of 2n pollen formation in diploid potatoes / D.W.S. Mok, S,J. Peloquin // Canad. J. Genet, and Cytol. 1975. - Bd. 17, Hf. 2. -P. 217-225.

202. Muratova E.N. Cytogenetical study on Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the Central Yakutia / E.N. Muratova // Cytogenetic studies of forest trees and shrub species: Proc. First IUFRO Cytogenetics Working Party 2.04-08 Symp. Zagreb, 1997.-P. 157-177.

203. Owens J.N. Meiosis in conifers: prologed pachytene and diffuse diplotene stage /J.N. Owens, M. Molder//Can. J. Bot. 1971 - Vol. 49.-P. 2061-2064.

204. Owens J.N. The reproductive cycles of true firs / J.N. Owens, M. Molder // B. C. Min. For., Info. Serv. Br. Pub., Victoria, B.C. 1985. - 35 p.

205. Parducci L. PCR-RFLP analysis of cpDNA in the genus Abies / L. Parducci, A. Szmidt // Theor. and Appl. Genet. 1999. -N 98 - P. 802-808.

206. Ritchie O.A. Phenology and ontogeny of the reproductive and primary vegetative structures of Abies amabiles and Abies procera / O.A. Ritchie // M. Sc. Thesis. Univ. Washington. 1966. - P. 65.

207. Saito Y. Development and characterization of microsatellite markers in Abies firma and interspecific amplification in other Japanese Abies species / Y. Saito, C.L. Lian, T. Hogetsu, Y. Ide // Molecular Ecology Notes. 2005. - Vol. 5, N. 2. -P. 234-235.

208. Sax K. Chromosome number and morphology in the conifer / K. Sax, H.J. Sax // J. Arnold Arboretum. 1933. - Vol. 14, N 4. - P. 356-374.

209. Saylor L.C. Meiotic irregularity in species and interspecific hybrids of Pinus / L.C. Saylor, B.W. Smith // Amer. J. Bot. 1966. - Vol. 53, N 5. - P. 453-468.

210. Schmid W. The micronucleus test / W. Schmid // Mutat. Res. 1975. - V. 31, N l.-P. 9-15.

211. Simak M. Occurrence of a mosaic aneuploid in polyembryonic Norway spruce seed / M. Simak, A. Gustafsson, K. Ching // Stud. For. Suec. 1968. -V. 67. - P. 1-8.

212. Skalinska M. Studies in the karyological differentiation of the tapetum in Valeriana officinalis L. / M. Skalinska // Acta Biol. Crac. Serie Botanique. 1958. -V. 1 - P. 45-54.

213. Singh H. Emiyology of gymnosperms / H. Singh. Berlin: Stutgart, 1978. - 302 p.

214. Stevens J.B. Mitotic cell death by chromosome fragmentation / J.B. Stevens, G. Liu, S.W. Bremer, K.J. Ye, W. Xu, J. Xu, Y. Sun, G.S. Wu, S. Savasan, S.A. Krawetz, C.J. Ye, H.H.Q. Heng // Cancer Research. 2007. - V. 67. - P. 7686-7694.

215. Stieglitz H. Regulation of 13-1.3 glucanase activity in developing anthers of Lillium / H. Stieglitz, H. Stern//Develop. Biol. 1973.-Vol. 34.-P. 169-173.

216. Suyama Y. Molecular phylogenetic position of Japanese Abies (Pinaceae) based on Chloroplast DNA sequences / Y. Suyama, H. Yoshimaru, Y. Tsumura // Molecular Phylogenetics and Evolution. 2000. - Vol. 16, N 2. - P. 271-277.

217. Toyama S. Studies on the caryotypes of forest trees. Ill : On the chromosomes of some species of the Pinaceae / S. Toyama, Y. Kuroki // Seik. Ziho (Biol. Rep.) 1967. -N 19.-P. 61-62.

218. Turala K. Studies in endomitotical processes during the differentiation of the tapetal layer of Cucurbitaceae / K. Turala // Acta boil, cracov., Ser. bot. 1964. -V. 6-P. 81-102.

219. Upadhaya L.P. Karyotype of Abies densa (A. spectabilis) / L.P. Upadhaya // J. Assam Sci. Soc. 1975. - Vol. 18, N2.-P. 126-127.

220. Vanderkerken K. The mouse bone marrow micronucleus assay can be used to distinguish aneugens from clastogens / K. Vanderkerken, P. Vanparys, L. Verschaeve, M. Kirsch-Volders // Mutagenesis. 1989. - Vol. 4(1). - P. 6-11.

221. Vanparys P. The micronucleus assay as a test for the detection of aneugenic activity / P. Vanparys, F. Vermeiren, M. Sysmans, R. Temmerman // Mutat. Res. -1990. Vol. 244 (2). - P. 95-103.

222. Veileux R.E. 2n gametes in diploid Solarium: frequency and types of spindle abnormalities / R.E. Veileux, N.A. McHale, F.I. Lauer // Canad. J. Genet. Cytol. -1982.-V. 24, N3.-P. 301-314.

223. Ziegenhagen B. Differentiating groups of Abies species with a simple molecular marker / B. Ziegenhagen, B. Fady, V. Kuhlenkamp, S. Liepelt // Silvae Genetica. 2005. - Vol. 54, N 3. - P. 123-126.

Информация о работе

Квитко, Ольга Викторовна
кандидата биологических наук
Красноярск, 2009
ВАК 03.00.05

Диссертация

Цитогенетическая и кариологическая характеристика пихты сибирской - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы