Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Цитогенетические реакции лиственных древесных растений на стрессовые условия и перспективы их использования для оценки генотоксичности окружающей среды

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Цитогенетические реакции лиственных древесных растений на стрессовые условия и перспективы их использования для оценки генотоксичности окружающей среды"

На правах рукописи

Каляев Владислав Николаевич

□03484479

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСЖИЕ РЕАКЦИИ ЛИСТВЕННЫХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ НА СТРЕССОВЫЕ УСЛОВИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ГЕНОТОКСИЧНОСТИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Специальности 03.00.16 - экология 03.00.15 - генетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

2 6 НОЙ 2009

Воронеж-2009

003484479

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный консультант: заслуженный деятель науки РФ,

доктор биологических наук, профессор Артюхов Валерий Григорьевич

Официальные оппоненты: член-корреспондент РАН,

доктор биологических наук, профессор Захаров Владимир Михайлович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Российский университет дружбы народов»

Защита диссертации состоится « » о^ахВ^-гЛ^- 2009 г. в

Ц часов на заседании диссертационного совета Д 212.038.05 при Воронежском государственном университете по адресу: г. Воронеж, Университетская пл., 1, биолого-почвенный факультет, аудитория 5 у

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке ГОУ ВПО «Воронежский государственный университет»

доктор биологических наук, профессор Косиченко Николай Ефимович

доктор биологических наук, профессор Ильинских Николай Николаевич

Автореферат разослан «/27» 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ГЛ. Барабаш

Актуальность темы. Исследование цитогенетических характеристик древесных растений и закономерностей их изменений под действием различных экзогенных и эндогенных факторов представляет собой важную проблему, стоящую перед специалистами в области генетики, цитологии, экологии и смежных наук. Это обусловлено, с одной стороны, масштабным воздействием различного рода поллютантов на экосистемы, с другой - широким использованием древесных растений для озеленения городов, создания промышленно-парковых зон (леса являются своеобразными фильтрами, задерживающими пыль и вредные соединения; после аварии на Чернобыльской АЭС они стали ловушкой для радионуклидов), для рекультивации земель. В связи с этим возникает задача создания насаждений, устойчивых к стрессовым влияниям, обусловленным действием загрязнителей различной природы. Ее решение заключается в выявлении молекулярно-клеточных механизмов обеспечения резистентности растений к неблагоприятным факторам и отборе соответствующих генотипов.

Достаточно широк перечень исследований древесных растений по морфологическим, биохимическим и др. признакам (Дружкина, 2007; Матвеев, 2004; Онучин, 1993; Осколков, 1998а, б; Романовский, 1992; Федорова, 1997; Эрна, 1986 и др.), однако, особое внимание следует уделить цито генетическим признакам, которые позволяют проследить изменения генетической системы, обусловленные загрязнением или другим стрессовым воздействием, на ранних стадиях их возникновения - еще до момента фенотипического проявления, или же выявить генетические особенности изучаемого материнского дерева, например, его мутантную природу.

В настоящее время как в России, так и за рубежом, активно проводятся исследования цитогенетических реакций древесных растений на воздействие различного рода модификаторов, но в большинстве случаев эти работы выполняются на видах хвойных (Изменчивость цитологических показателей ..., 2005; Владимирова, 2003; Дорошев, 2004; Калашник, 2008; 2009; Квитко, 2009; Мазурова, 2009; Машкина, 2008; Муратова, 1991; 2004; Седельникова, 2008; Чер-кашина, 2007; Шафикова, 1999 и многие другие). В них отмечается, что механизмами адаптации к стрессовым условиям (краевой ареал, избыточная увлажненность почвы, аэротехногенное загрязнение) являются увеличение числа хромосом с вторичными перетяжками, появление кольцевых и добавочных В-хромосом, возможна также замена митоза на амитоз. Показано, что в условиях антропогенного загрязнения может происходить изменение ядрышковых характеристик, как правило, увеличение или уменьшение числа ядрышек в клетке, ядерно-ядрышковых отношений, возрастает уровень нарушений митоза, расширяется их спектр, возможно появление микроядер, изменение числа делящихся клеток. Для лиственных древесных растений подобного рода работ выполнено значительно меньше (Вострикова, 2006; 2007; Карпова, 2002; Миронов, 2002; Сенысевич, 2007 и др.). Так, установлено, что в условиях загрязнения возрастает уровень патологий митоза и расширяется их спектр, возможно появление остаточных ядрышек на стадии метафазы - телофазы митоза, которому приписывается адаптивное значение.

Для оценки воздействия стресс-факторов на цитогенетический аппарат древесных растений необходимо выявить в контролируемых лабораторных условиях чувствительность к этим факторам различных цито генетических показателей. В природных условиях провести подобный эксперимент не представляется возможным, т.к. трудно подобрать территории со строго определенной концентрацией и составом загрязнителей.

Работы по изучению суточной ритмики цитогенетических показателей (патологических митозов, ядрышковых характеристик) у лиственных древесных растений практически не известны. Ранее на ряде видов травянистых было показано, что митотическая активность в пролиферирующих тканях подвержена изменениям в течение 24 часов (Гриф, 1994). Исследований суточной динамики патологических митозов и ядрышковых характеристик вообще не проводилось, хотя эти параметры также подвержены подобного рода изменениям. Хотелось бы особо отметить, что в научных периодических изданиях описания цитогенетических показателей древесных растений приводятся без указания сроков фиксации материала, соответственно, не учитывается факт колебаний величин изучаемых параметров в течение дня, что не позволяет провести корректного сравнения результатов, полученных разными авторами, между собой и зачастую приводит к ошибочным заключениям о характере наблюдаемых явлений.

Важным прикладным аспектом применения цитогенетических показателей древесных растений является осуществление цитогенетического мониторинга состояния окружающей среды с их использованием, т.к. древесные растения в качестве тест-объектов обладают рядом преимуществ: 1) являются многолетниками, что позволяет проводить лонгитюдные исследования; 2) широко представлены в защитных лесонасаждениях около промышленных предприятий; 3) в 10-12 раз более радиочувствительны, чем травянистые (радиочувствительность (LD50) сосны обыкновенной приближается к таковой человека), что позволяет допустить возможность экстраполяции результатов, полученных на древесных растениях, на человека (Радиоактивное загрязнете районов ..., 1990). Знание реакций ядерного аппарата древесных растений на антропогенное загрязнение позволит разработать теоретические основы такого мониторинга.

Основная ценность цитогенетического мониторинга загрязнения окружающей среды состоит в получении сведений о том, будет ли среда геноток-сична для человека. Выявление корреляционных связей между цито генетическими показателями семенного потомства лиственных древесных растений, произрастающих около промышленных объектов, и уровнем аберрантных клеток буюсального эпителия детей, проживающих в этих же районах, а в дальнейшем, возможно, установление математической зависимости между этими показателями, позволит, вероятно, ответить на этот вопрос. На возможность существования такой зависимости указывает обнаруженная нами ранее связь между частотой врожденных пороков развития у новорожденных и уровнем патологических митозов у семенного потомства сосны обыкновенной на изучаемой территории (Relationship between cytogenetic..., 2000).

Принимая во внимание изложенное выше, становится очевидной необхо-

дамость исследования цитогенетических механизмов формирования устойчивости лиственных древесных растений на клеточном и субклеточном уровнях к антропогенному загрязнению и другим стрессовым воздействиям.

Целью диссертационной работы явилось выявление цитогенетических реакций лиственных древесных растений на примере дуба черешчатого {Querem robur L.) и березы повислой (Betula pendula Roth) на антропогенное загрязнение и установление путей их адаптации к стрессовому воздействию на клеточном и субклеточном уровнях, а также перспектив использования древесных растений для оценки генотоксичности окружающей среды для человека.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1) провести комплексное изучение основных цитогенетических показателей семенного потомства лиственных древесных растений, их роли в процессах морфогенеза в условиях антропогенного загрязнения и в норме (нестрессовых условиях);

2) выявить пути адаптации лиственных древесных растений к загрязнению окружающей среды, вызванному деятельностью человека, факторами физической и химической природы;

3) разработать шкалу чувствительности критериев цито генетического мониторинга к стрессовым воздействиям различной интенсивности;

4) исследовать в течение суток динамику цитогенетических показателей проростков семян березы повислой и дуба черешчатого, собранных на территориях с разным уровнем антропогенного загрязнения, и установить закономерности их изменений в норме и в стрессовых условиях;

5) выявить отдаленные цито генетические эффекты радиоактивного облучения в результате аварии на Чернобыльской АЭС у семенного потомства дуба черешчатого;

6) оценить степень генотоксичности среды для человека по данным цито-генетического мониторинга с использованием видов древесных растений.

Научная новизна выполненной работы.

Впервые установлена разная резистентность цитогенетических показателей растений к стрессовым факторам (на примере Zebrina pendula). Среди изученных параметров можно выделить чувствительные (изменения которых выявляются при самых незначительных отклонениях условий среды от оптимальных), например, ядрышковые характеристики и время прохождения клетками стадий митоза, и устойчивые (эти показатели изменяются только при сублетальных стрессовых воздействиях), например, появление клеток с микроядрами, депрессия миготической активности.

Проведено систематическое исследование цитогенетических характеристик проростков семян Q. robur L. и В. pendula Roth, собранных на экологически «чистой» территории, в зонах антропогенного загрязнения (химического, радиационного, комбинированного), в разных лесорастительных условиях. Установлены пределы изменчивости цитогенетических показателей семенного потомства березы повислой и дуба черешчатого в норме (на экологически «безопасной» территории). Выявлены суточные ритмы изменения цитогенетических

показателей проростков семян дуба черешчатого в норме и березы повислой на экологически «чистой» и антропогенно загрязненной территориях. Показан сдвиг (сбой) циркадных ритмов цитогенетических характеристик при стрессовом воздействии, обусловленный адаптацией к неблагоприятным факторам.'

Дано формальное описание суточных ритмов цитогенетических показателей березы повислой й дуба черешчатого с использованием полиномиальных функций.

Предложена схема цитогенетических реакций двух водов лиственных древесных растений на стрессовые воздействия различной природы. Установлены пути адаптации Q. robur L. и В. pendula Roth на клеточном и субклеточном уровнях к условиям обитания.

Выявлены отдаленные цитогенетические эффекты у семенного потомства деревьев дуба черешчатого, подвергшихся радиоактивному облучению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Установлено, что мутационный процесс характеризуется волновой кинетикой. Показано модулирующее действие антропогенного загрязнения на проявление указанных эффектов.

Продемонстрирована возможность интегральной оценки загрязнения среды по совокупности цитогенетических показателей лиственных древесных растений с использованием методов кластерного анализа.

Установлены сходные тенденции в изменениях частоты встречаемости клеток с микроядрами в слизистой эпителия ротовой полости детей и морфологических характеристик ядрышек в клетках семенного потомства березы повислой. Методом регрессионного анализа была подобрана формула, описывающая зависимость между показателями ядрышковой активности (площадь поверхности одиночных ядрышек) семенного потомства березы повислой и частотой цитогенетических нарушений у человека (встречаемость клеток с микроядрами в эпителиоцитах ротовой полости детей). Опытная проверка предложенной математической формулы выявила хорошее совпадение прогнозируемых и экспериментальных данных.

Научно-практическое значение результатов исследований.

Научные положения диссертационной работы углубляют теоретические представления, касающиеся установления цитогенетических реакций лиственных древесных растений на стрессовые воздействия разной этиологии и выявления механизмов адаптации к неблагоприятным факторам среды на клеточном и субклеточном уровнях.

Полученные результаты по влиянию антропогенного загрязнения (химического, радиоактивного, комбинированного), лесорастигельных условий на цитогенетические показатели проростков семян дуба черешчатого и березы повислой необходимо учитывать при проведении лесовосстановиггельных работ с использованием семенного материала, собранного на загрязненных территориях.

Представленные данные можно рассматривать как результаты мониторинга загрязиеййя окружаКодей среды в населенных пунктах Воронежской и Белгородской областей с использованием цитогенетических показателей древесных растений и микроядерного теста в буккальном эпителии человека.

Предложенный метод кластерного анализа совокупности цигогенетических показателей древесных растений и человека позволяет произвести интегральную оценку состояния среды. Его использование дало возможность выявить наиболее загрязненные и Чистые территории в местах проведения исследования.

Уравнение, связывающее Изменения ядрышковых характеристик березы повислой и уровень клеток с микроядрами в буккальном эпителии человека на загрязненных территориях, позволяет проводить прогноз генотоксичности среды для человека по циТо генетическим показателям семенного потомства древесного растения.

В ходе проведения работы по математическому описанию суточных ритмов цитогенетических характеристик Q. robur L. и В. pendula Rüth разработан способ, позволяющей на основе одного экспериментально полученного значения онтогенетического показателя провести расчет его величины в любой момент времени в течение суток. Получено два патента на изобретение способов изучения суточных ритмов цитогенетических показателей древесных растений. Па Их основе созданы 4 программы дня ЭВМ: «Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства дуба черешчато-го», «Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного Потомства березы повислой (Betula pendula Roth)», «Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)», «Прогнозирование суточных ритов яд-рыццеовых показателей семенного потомства сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)».

Па основании проведенных исследований создан Интернет-ресурс (vyww.cytogenetica-trees.vivtrü), посвященный цитогенетическим исследованиям древесных растений.

Материалы работь! используются и учебном процессе на биолого-почвенном факультете Воронежского госуниверситета при Нодготойке выпускных квалификационных работ и кандидатских диссертаций. Они вошли И курсы лекций «Экологическая генетика», «Радиационная генетика», «Анатомия, генетика, радиобиология», «Человек», в Программы лабораторных занятий Большого практикума для студентов кафедры генетики, цитологии и биоинженерии.

Материалы диссертационной работы по биотестированию Представлены в вице информации для внедрения (Информационный листок № 150-98 «Цитоге-нетический мониторинг загрязнения территорий», Воронежский ЦНТИ, 1998 г.).

На защиту выносятся следующие положения.

1. Разработанная шкала чувствительности цитогенетических показателей к экзогенном и эндогенным факторам позволит выбирать адекватные силе их воздействия цитогенетические критерии при проведении цитогеНетического мониторинга и оценке генотоксичности среды/химических соединений.

2. Цитогенетические показатели дуба черешматого и березы повислой подвержены суточным колебаниям, ритмы которых могут изменяться в стрессовых условиях.

3. Суточная динамика изменений цитогенетических показателей древес-

ных растений описывается и прогнозируется с помощью полиномиальных функций.

4. На территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС, После нормализации радиационного фона у семенного потомства лиственных древесных растений выявлена волновая кинетика мутационного процесса.

5. Крайние минимальные й максимальные величины исследованных цито-генетических характеристик берёзы повислой и дуба черешчатого могут служить показателей пределов изменчивости изучаемых параметров в нестрессовых условиях и учитываться при проведении циггогенетического мониторинга состояния окружающей среды с использованием указанных видов.

6. Антропогенное загрязнение (радиоактивное, химическое, комбинированное) и определенные лесорастигельные условия вызывают разнонаправленные изменения процессов протекания митоза и ядрышковых характеристик в клетках апикальной меристемик проростков с$мян лиственных древесных растений, которые являются отражением реакций адаптации на клеточном и субклеточном уровняхк стрессовому воздействию.

7. Использование методов кластерного анализа совокупности цитогенети-чеофх показателей семейного потомства лиственных древесныхрастений позволяет Дать интегральную оценку состояния среды.

8. Обоснование прогноза генотоксичности окружающей среды по онтогенетическим показателям древесных растений значимо для оценки генетического гомеостаза организма человека

Личный вклад.

Диссертационная работа является результатом многолетних (1994 - 2009 гг.) комплексных исследований, выполненных лично автором или под его руководством совместно с сотрудниками; магистрами и студентами-дипломниками кафедры генетики, цитологии и биоинженерии Воронежского госуниверситета. Автором разработаны теоретические и методические положения, обоснованы цели и задачи исследования, проведён сбор и анализ экспериментального материала, обобщены результаты исследований. Статьи и научные доклады подготовлены самостоятельно и в соавторстве.

Апробация результатов исследования.

Результаты диссертационной работы были представлены на 11 World Forestry Congress (Antalya, Turkey, 1997); conference of IUFRO Working Party 2.08.05 held Oct 12-17t 1997, College of Agricultural Sciences, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania, U.S. A. «Diversity and Adaptation in Oak Species»} Symposium of IUFRO Cytogenetics Working Party. S2.04 - 08 «Cytogenetic Studies of Forest Trees and Shrubs - Review, Present Status, and Outlook on the Future» (Oraz, 1998); Международном совещании «Методы оценки состояния и устойчивости лесных экосистем» (Красноярск, 1999); Международном симпозиуме «Радикальное повышение экологических функций леса в 21 веке» (Воронеж, 1999); Международной научно-практической конференции «Интеграция фундаментальной науки и высшего лесотехнического образования по проблемам ускоренного воспроизводства, использования и модификации

древесины» (Воронеж, 2000); International conference «Modern problems of radio-biology, radioecology and evolution dedicated to centenary of N.W. Timofeeff-Ressovsky» (Dubna, Russian, 2000); 2 съезде ВОГиС (Санкт-Петербург, 2000); Международной конференции «Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды (Биорад-2001)» (Сыктывкар, 2001); Международной научно-практической конференции «Интеграция науки и высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса и лесной продукции» (Воронеж, 2001); 7 международной научно-практической экологической конференции «Приспособления организмов к действию экстремальных факторов» (Белгород, 2002); Международной научной конференции, посвященной 25-летию кафедры ботаники Сыктывкарского университета, «Экологическая ботаника: наука, образование, прикладные аспекты» (Сыктывкар, 2002); International Conference DYGEN «Dynamics and conservation of genetic diversity in forest ecosystems» (Strasbourg, 2002, France); 4 и 5 м1жна-родшн науково! конференцп (м. Донецыс, 2003; 2007 р.р.); 8 международной научной экологической конференции «Актуальные проблемы сохранения устойчивости живых систем» (Белгород, 2004); 3 съезде ВОГиС «Генетика в 21 веке: современное состояние и перспективы развития» (Москва, 2004); Second international conference Dedicated to the 105th anniversary of the birth of N.W. Ti-mofeefF-Ressovsky and the 70й1 anniversary of the paper "On the nature of gene mutations and gene structure" by N.W. Timofeeff-Ressovsky, K.G. Zimmer, and M. Delbrück «Modem problems of genetics, radiobiology and evolution» (Yerevan, Armenia, 2005); 5 международном Совещании и школе молодых ученых по кариологии, кариосистематике и молекулярной систематике растений «Кариология, кариосистематика и молекулярная филогения растений» (Санкт-Петербург, 2005); 2 международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ботаники и методики преподавания биологии» (Белгород, 2007); итоговой конференции по результатам выполнения мероприятий за 2007 год в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развитая научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы» (Москва, 2007); 8 и 9 международных научно-методических конференциях «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2008; 2009); 15 международной научной конференции «Математика, компьютер, образование» (Дубна, 2008); 10 международной научно-практической экологической конференции «Живые объекты в условиях антропогенного пресса» (г. Белгород, 2008); Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале 21 века» (Петрозаводск, 2008); Международной научной конференции «Генетика и биотехнология 21 века. Фундаментальные и прикладные аспекты» (Минск, 2008); Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения КВ. Горбунова «Фундаментальные аспекты биологии в решении актуальных экологических проблем» (Астрахань, 2008); 5 съезде Вавилов-ского общества генетиков и селекционеров (Москва, 2009); на отчетных научных сессиях биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета (Воронеж, 1999 - 2009 it.).

Исследования, выполненные при подготовке диссертационной работы, поддержаны грантами Президента РФ для молодых ученых - кандидатов наук и их научных руководителей (грангг № МК-2587.2004.4 и № МК-3481.2007.4); НИОКР Министерства природных ресурсов РФ «Биогеосферные исследования состояния и динамики природной среды в условиях интенсивного воздействия антропогенных факторов на территории Центрально-Черноземного региона», (государственный контракт № ВК-02-47/301); государственным контрактом Минобрнауки России от 25 июня 2007 г. № 02.512.11.2130 «Цитогенетические реакции древесных растений (на примере лиственных и хвойных) на стрессовые условия, обусловленные антропогенным загрязнением, и оценка геноток-сичности окружающей среды для человека по цитогенетическим показателям древесных растений»; грантом РФФИ № 09-04-97503-р-центр-а. Исследование «Оценка генотоксичносги окружающей среды в районах г. Воронежа и Воронежской области по цигогенетическим реакциям человека и древесных растений», являющаяся частью представленной диссертации, удостоена премии администрации Воронежской области для молодых ученых за лучшую научную работу в 2001 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 90 научных работ, в том числе 16 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов докторских диссертаций по биологическим наукам, 2 патента, 2 свидетельства на регистрацию программ для ЭВМ.

Структура а объем работы.

Диссертация состоит из 6 глав, содержит 414 страниц, 93 рисунка, 82 таблицы. В работе процитировано 415 литературных источников.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Рассмотрены вопросы о генетических основах гомеостаза и цитогенети-ческом гомеостазе (Бочков, 2002; Шмальгаузен, 1968), подробно описаны методы его изучения (анализ митотической активности (Алов, 1972; Гриф, 1994, 1996; СНГ, 2002) и ядрышковых характеристик (Архипчук, 1990, 1995; Соболь, 2001, Челидзе, 1988), оценка уровня и спектра патологических митозов (Алов, 1955, 1964; Казанцева, 1981), микроядерный тест (Микроядерный анализ ..., 1992; Ильинских, 1988)). Изложены современные представления об адаптации и неспецифическом адаптационном синдроме у растений (Озернюк, 2002; Па-хомова, 1995; Фурдуй, 1986). Отмечено, что вопрос о цигогенетических механизмах адаптации лиственных древесных растений к антропогенному загрязнению разработан недостаточно. Дано описание цито генетического мониторинга, его места в системе биомониторинговых исследований, обсуждаются его преимущества и принципы подбора тест-объектов (Алтухов, 1984; 2003; Захаров, 1993; 1995; 2000; Здоровье среды: методика..., 2000; Кабиров, 1997; Экологический мониторинг..., 1995). Особое внимание уделено использованию растительных тест-обьектов для определения степени генотоксичносги окружающей среды (Дмитриева, 1989; Мочалов, 2000; Николаевский, 1998) и возможности экстраполяции данных цито генетического мониторинга, выполненного на раз-

личных тест-объектах (в том числе и растениях), на человека (Дубинин, 1977; Сусков, 1983).

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В РАЙОНАХ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ ВОРОНЕЖСКОЙ И БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТЕЙ

Исследования цитогенетических показателей семенного потомства лиственных древесных растений (березы повислой (Betula pendula Roth) и дуба че-решчатого (Quercus robur L.)) проводили на территории г. Воронеж, г. Ново Воронеж, 1-км зоны Нововоронежской АЭС, поселка Землянск, в районах биологического учебно-научного центра Воронежского госуниверситета «Веневити-ново», поселка Старый Курлак, поселка Хреновое Воронежской области и г. Старый Оскол и поселка Уразово Белгородской области в период с 1994 по

2006 гг. Дана общая характеристика экологической ситуации в местах проведения исследований.

Приведено описание исследованных районов г. Воронеж в 1999 - 2003 гг. (Коминтерновского, Левобережного, Ленинского и Советского). Отмечено, что первые три района характеризуются напряженной экологической обстановкой. Советский район (Юго-Западный микрорайон) относится к так называемым «спальным», где отсутствуют промышленные предприятия. Однако в последнее время и здесь отмечается повышенная замусоренность территории бытовыми отходами и чрезмерное скопление автотранспортных средств во дворах (Куро-лап, 2000; Экология и мониторинг..., 1997).

Для выявления отдаленных эффектов радиационного воздействия в условиях значительного антропогенного загрязнения на цитогенетические характеристики семенного потомства дуба черешчатого была выбрана территория г. Воронеж, прилегающая к Задонскому шоссе, где в 1986 г., по данным кафедры ядерной физики ВГУ, наблюдалось повышение радиационного фона (~ 200 мкР/ч). Основными загрязнителями являются выхлопные газы автотранспорта, у-фон во время сбора желудей колебался на опытных площадках от 12 до 18 мкР/ч. Материал для цитогенетических исследований собирали осенью 1994 г. с 8 опытных площадей, в 1996, 1998, 2001 гг. - с одной опытной площади и в

2007 г. - с двух опытных площадей.

Приведена характеристика 1-км зоны Нововоронежской АЭС (10 опытных площадей, исследования осуществляли в 1996, 1998 и 2001 гг.), и в г. Но-воВоронеж, расйоложенном в 50 км к югу от г. Воронеж, где исследования проводили в 2000 г. Для удобства проведения исследований территория г. Ново Воронеж была поделена на три условных района (район № 1 расположен в северовосточной части города; суммарная техногенная загрязненность этого района наименьшая по сравнению с двумя другими. Район № 2 расположен в северозападной части города, суммарная техногенная загрязненность характеризуется средними значениями. Район № 3 расположен в юго-западной части города и примыкает к пруду-охладителю Нововоронежской АЭС; техногенная загрязненность данной территории максимальна по сравнению с двумя предыдущими).

Село Землянск Семилукского района Воронежской области расположено в 40 км к востоку от г. Воронеж. Территория села подверглась в 1986 г. воздействию «чернобыльских осадков», в настоящее время радиоактивный фон не превышает нормальных значений. Исследования на территории с. Землянск в 2001 г. проводили в двух условных районах (район № 1, расположенный вблизи автотранспортного предприятия и подвергающийся действию загрязнителей от его работы; район № 2 удален более чем на 1 км от автотранспортного предприятия. Территорию этого района можно считать экологически благополучной).

Определение отдаленных цито генетических эффектов воздействия радиоактивного облучения на территориях с незначительным уровнем антропогенной нагрузки у семенного потомства дуба черешчатого проводили на территории населенного пункта Старый Курлак Аннинского района Воронежской области, где в 1986 году загрязненность почв цезием-137 достигала 3 Ки/км2 (Экологический информационный бюллетень ..., 1993). Сбор семян осуществляли с трех опытных площадок: Кашара (1996, 1998 гг.), Кушелево (1996, 1997, 1998 гг.); Ясная поляна (1998 г:). Во время сбора гамма-фон не превышал 14-17 мкР/час, а загрязненность территории цезием-137, по данным кафедры ядерной физики ВГУ, составляла для Кашары в 1995 г. 0,74 Ки/км2, в 1998 г. - 0,15 Ки/км2, для Кушелево в 1995 г. - 0,15 Ки/км2, в 1998 г. -" 0,07 Ки/км2, для Ясной поляны в 1998 г. - 0,23 Ки/км2. Указанные территории в настоящее время практически не подвергаются антропогенному прессингу, поэтому обнаруженные цитогенети-ческие эффекты у семенного потомства дуба можно рассматривать как отдаленные последствия действия радиоактивного загрязнения.

В г. Старый Оскол Белгородской области для исследований были выбраны 3 района: Центральный (загрязненный); Юго-западный (среднезагрязнен-ный) и Северо-восточный (чистый) (Махотин, hftp://conf.intbel. ru). В каждом из районов выбирали по 2 опытных территории, одна из которых находилась вблизи автодороги, а другая - во дворах.

Территория поселка Уразово Валуйского района Белгородской области подверглась в 1986 г. радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Уровень загрязнения почвы Cs'37 составлял, по данным кафедры ядерной физики Воронежского госуниверситета, около 0,9 Ки/км2. Во время исследований уровень гамма-фона не превышал 20 мкР/ч. Исследования цито генетических показателей семенного потомства березы повислой проводили в 1999-2000 гг. на 6 опытных площадях.

Выявление влияния экологических условий произрастания деревьев березы повислой (Betula pendula Roth) на цитогенетические характеристики ее семенного потомства проводили в Хреновском бору. Было выделено 3 опытные территории: опытная площадка № 1 (сухой бор, сосняк злаково-лишайниковый) - вершины (гряды) холмов; опытная площадка № 2 (свежий бор,сосняк травяной) - склоны холмов; опытная площадка № 3 (влажный бор, сосняк молиние-вый) — нижние частя рельефа, понижения между холмами. Дана таксационная характеристика древостоев сосны и березы.

Для изучения цитогенетических показателей древесных растений в нормальных (экологически безопасных) условиях с целью получения контрольных данных были выбраны деревья, произрастающие на территории Усманского леса (район Биологического учебно-научного центра Воронежского госуниверситета «Веневитиново» Новоусманского района Воронежской области). Эту территорию можно считать экологически безопасной, так как содержание контролируемых химических элементов и уровни загрязнения радиоактивными веществами растительного сырья, почвы в указанном районе не превышают соответствующих ПДК (Минеральный состав..., 1992; Семенова, 2009).

Глава 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Приведена схема постановки опыта по облучению зебрйны радоном (эквивалентные равновесные объемные активности (ЭРОА) составляли 200 и 400 Бк/м3; экспозиция - 14 дней). Контрольные растения находились под колпаком в том же помещении, ЭРОА радона составляла 24 Бк/м3. На окрашенных ацето-гематоксилином микропрепаратах подсчитывали общее количество просмотренных клеток (не менее 400), количество делящихся клеток, число клеток с патологиями митоза, количество метафаз, анафаз, телофаз с остаточным ядрышком, число клеток с 1,2,3 ... п ядрышками, количество клеток с микроядрами и с остаточными ядрышками в цитоплазме интерфазных клеток. Определяли ми-тотическую активность, долю клеток на стадиях митоза (%), долю клеток с патологиями митоза от общего числа делящихся клеток (%), ядрышковую активность, под которой понимали изменение числа клеток с п ядрышками в ядре, долю клеток с микроядрами (%), долю клеток с остаточным ядрышком в цитоплазме (%).

Описаны условия сбора и проращивания семян. Корешки проростков желудей дуба длиной 0,5 — 1,5 см, собранных из района «Веневитиново», и семян березы длиной до 0,5 см, собранных в Советском районе г. Воронеж, отбирали в течение суток с интервалом два часа и фиксировали в ацетоалкоголе. Корешки проростков желудей, собранных на территории, прилегающей к Задонскому шоссе, фиксировали в 1994 г. в 16 часов, во все остальные годы исследования-в 22 часа; материал (апикальную меристему £>. гоЬиг Ь.) из района 1-км зоны Нововоронежской АЭС и населенного пункта Старый Курлак - в 22 часа; проростки семян березы, собранных на опытных территориях - в 8 часов. Описана методика изготовления постоянных давленых микропрепаратов корневой меристемы проростков семян (АУИйпапп, 1962). При анализе препаратов определяли митотическую активность (митотический индекс - МИ), вычисляли долю патологических митозов, долю каждого типа нарушений клеточного деления и долю клеток с остаточными ядрышками на стадии метафазы - телофазы митоза. Для изучения ядрышковых характеристик в клетках корневой меристемы семенного потомства берёзы повислой производили измерение диаметра ядрышек с помощью окулярмикрометра (анализировали по 200 клеток на каждом микропрепарате) и высчитывали площадь поверхности ядрышек; учитывали количество клеток с разным числом ядрышек и вычисляли их долю (%); определяли долю ядрышек различных типов (%) по классификации Челидзе и Зацепиной (1988). Среди клеток с парными ядрышками определяли долю клеток с гомоморфными

и гетероморфными ядрышками. Гетероморфными считали парные ядрышки, площадь поверхности которых различалась более чем на 3 мкм2 (Архипчук, 1995).

Обсуждаются преимущества детского контингента в качестве объекта мониторинговых исследований, а также достоинства микроядерного теста в буккальном эпителии. Описана методика изготовления временных давленых препаратов для проведения микроядерного анализа (Цитогенетические нарушения в соматических ..., 1998). Исследования проводили в г. Воронеж, г. Но-воворонеж, поселке Землянск. Всего в 1999 - 2002 гг. обследовано 339 детей (169 мальчиков и 170 девочек).

Статистическая обработка данных выполнена с использованием пакета статистических программ «Stadia» согласно рекомендациям Кулаичева (2006).

Глава 4. ОЦЕНКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КРИТЕРИЕВ ЦИТОГЕ-НЕТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Для оценки воздействия стресс-факторов на цитогенетический аппарат древесных растений необходимо выявить в контролируемых условиях чувствительность к этим факторам различных цитогенетических показателей. В природной среде провести подобный эксперимент не представляется возможным.

Мы предприняли попытку оценить чувствительность к стресс-фактору (радоновому облучению) отдельных цитогенетических характеристик зебрины повислой, являющейся более радиочувствительной по сравнению с другими видами традесканций (Калаев, 1998). Ранее нами была разработана шкала для дозиметрии радона в жилых помещениях с использованием в качестве тест-объекта Zebrina pendida Schnitz. (Пат. 2237914. Способ оценки радонового ..., 2004) при ЭРОА 100,1800,6100,27500 Бк/м3 и экспозиции от 10 дней до 3 месяцев. При облучении Z pendula объемной активностью 100 Бк/мэ отклонений цитогенетических показателей от контрольных не обнаружено. Было показано увеличение числа многоядрышковых клеток при облучении низкими активностями радона (1800 Бк/м3), при увеличении активности радона (6100 Бк/м3) появлялось остаточное ядрышко в метафазе — телофазе митоза, возрастало число и расширялся спектр нарушений митоза, при облучении самыми высокими активностями радона (27500 Бк/м3) в клетках апикальной меристемы корня были выявлены микроядра, отмечено угнетение митотической активности и выход остаточного ядрышка в цитоплазму интерфазной клетки.

ЭРОА радона 200 и 400 Бк/м3, являкмциеся предельно допустимыми для жилых и нежилых помещений соответственно, индуцировали изменения времени прохождения клетками стадий митоза, увеличение число многоядрышковых клеток. Рассмотрена роль функционирования системы checkpoint-репарации в возникновении выявленных отклонений от нормы цитогенетических показателей. Таким образом, проявление цитогенетических эффектов зависит от ЭРОА радона и времени экспозиции.

В результате экспериментов по облучению различными ЭРОА радона Z pendula и анализа данных литературы была построена шкала чувствительности критериев цитогенетического мониторинга к стрессовым воздействиям (рис. 1).

Широкое распространение для оценки степени генетического риска для человека получили методы цитогенетического мониторинга, позволяющие определить суммарную на1рузку, складывающуюся из сложнейших комбинаций мутагенов и модификаторов. На тест-объектах, как правило, анализируется один из критериев цитогенетического мониторинга: миготическая активность, частота и спектр патологий митоза, ядрышковая активность, частота сестринских хроматидных обменов, количество хромосомных аберраций, микроядерный тест. Каждый из критериев имеет свои преимущества и недостатки, различную чувствительность к стрессовым воздействиям. Поэтому применение их по отдельности не всегда позволяет точно оценить эффекты загрязнителей. Применение совокупности тестов значительно усложняет интерпретацию полученных результатов. Для решения проблемы нами предложено использовать несколько критериев на одном тест-объекте.

Депрессия митотической активности; появление клеток с микроядрами; увеличение числа патологий митоза; снижение числа мкогоядрышковых клеток (угнетение ядрышковой активности); появление остаточного ядрышка в цитоплазме неделящихся клеток

Сила воздействия стрессового фактора

Увеличение числа патологий митоза; увеличение числа многоядрышковых клеток (возрастание ядрышковой активности); появление остаточного ядрышка на стадии метафазы - телоф азы митоза

Увеличение числа патологий митоза; расширение спектра нарушений митоза; увеличение числа многоядрышковых клеток (возрастание ядрышковой _активности)_

Увеличение числа многоядрышковых клеток (возрастание ядрышковой активности); изменение времени прохождения клетками стадий митоза

Критерии цитогенетического мониторинга

Рис. 1. Шкала чувствительности критериев цитогенетического мониторинга к стрессовым факторам среды

Глава 5. ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ЛИСТВЕННЫХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ НА СТРЕССОВЫЕ ФАКТОРЫ

5.1. Суточные ритмы цшпогенетических показателей проростков семян лиственных древесных растений, произрастающих в различных экологических условиях

Установлено наличие трех пиков митотической активности в клетках корневой меристемы проростков семян березы повислой в экологически благоприятных условиях: в 6 (6,5±0,6 %), 12 (6,8±1,1 %) и 22 (б,4±0,6 %) ч по зимнему времени. Максимум митотической активности, приходящийся на 12 ч, обеспечивался пулом профазных клеток. В условиях антропогенного загрязнения отмечалось его нивелирование до среднесуточных значений, а также сдвиг пика с 22 на 20 ч. При анализе митотической активности, подсчитанной без учета профазных клеток, выявлено по два максимума как на опытной, так и на контрольной территориях: в 6 (5,8±0,8 %) и 20 (5,1±0,б %) ч и в 6 (4,2±0,5 %) и 22 (4,3±0,5 %) ч, соответственно. Предполагается ведущая роль пула профазных клеток в поддержании суточного ритма делений. В условиях антропогенного загрязнения изменялась скорость прохождения клетками стадии профазы, отмечалась задержка клеток на стадии анафазы-телофазы, в то время как скорость прохождения клетками стадии метафазы отличалась высокой стабильностью.

Митотическая активность {2- гоЬиг в норме характеризовалась наличием двух максимумов в течение суток - в 8 ч (1995 г. - 12,1±0,3 %; 1996 г. -12,4±0,3 %) и в 22 ч (1995 г. - 14,7±0,7 %; 1996 г. - 12,2*0,6 %). Это свидетельствует о наличии двух синхронизированных пулов пролиферирующих клеток в корневой меристеме. МИ, как правило, только в пики активности статистически достоверно отличался от среднесуточного значения, которое составило в 1995 г. 11,1±0,3 %, в 1996 г. - 11, ШЦ %. Значения МИ, подсчитанные без учета профаз, не подвержены суточным колебаниям. Т.о., ведущая роль в формировании суточной ритмики митозов, предположительно, принадлежит стадии профазы; существует механизм, блокирующий переход клеток из профазы в мета-фазу.

Суточная динамика доли клеток на стадии профазы значительно варьировала по годам. Своей высокой пластичностью пул профазных клеток поддерживает стабильность других более важных морфогенетических процессов в клеточной меристеме. Слабая корреляционная связь этого показателя с МИ и значительная - с МИ, подсчитанным без учета профаз, указывает на возможное существование блока метафаза-анафаза.

Изменение в течение суток доли метафазных клеток также весьма существенно. Данный показатель отрицательно коррелировал с долей профазных клеток. Несмотря на это, возрастание количества метафазных и профазных клеток в 8 и 22 ч (в пики митотической активности) было синхронным. Изменение времени прохождения метафазы стабилизирует пролиферативный пул клеток при изменении более пластичных показателей (времени прохождения профазы) в дневные часы и таким образом амортизирует колебания пула профазных клеток, так что эффект внешнего воздействия, вызвавшего изменения, постепенно

затухает в системе. Одновременная задержка прохождения клетками профазы и метафазы приводит к формированию ритмов митотической активности.

Суточная динамика доли клеток на стадии анафазы-телофазы более вариабельна, чем таковая профазных и метафазных клеток. Выявлена сильная отрицательная корреляция между долями клеток на стадии профазы и анафазы-телофазы и слабая положительная - между количеством клеток на стадии метафазы и анафазы-телофазы. Это объясняется постоянством времени прохождения клетками стадии анафазы-телофазы (или незначительным его изменением). Для поддержания стабильности общего пула пролиферативных клеток, и морфогенеза корня происходит поочередная задержка клеток на стадии профазы и метафазы. Водителем ритма анафазно-телофазных клеток при отсутствии задержки клеток на стадии телофаза-интерфаза будет пул профазных клеток.

В условиях антропогенного загрязнения происходил сдвиг пиков встречаемости остаточных ядрышек в корневой меристеме проростков семян березы повислой. Вероятно, появление остаточного ядрышка в митозе является механизмом, поддерживающим высокий уровень митотической активности. Пикам МИ соответствует спад ядрышюовой активности (уменьшалась доля клеток с высокоактивными ядрышками типа «кора-сердцевина» и возрастала доля клеток с умеренноактивными ядрышками типа «кора-сердцевина с вакуолью»). Максимум синтетической активности в интерфазных клетках, выражающийся в увеличении площадей поверхности ядрышек различных типов, приходится на час фиксации материала, следующий за пиком митотической активности в утренние часы. Сдвиг ритмов делений коррелировал со сдвигом ядрышковых характеристик. Выявлена сравнительно низкая чувствительность к загрязнителям среды встречаемости клеток с двумя и более ядрышками в ядре по сравнению с показателями доли и площади поверхности ядрышек различных типов.

У дуба черешчатого встречаемость клеток с двумя ядрышками в ядре подвержена значительной индивидуальной и суточной изменчивости. Этот показатель не обнаруживал корреляционных связей с другими цитогенетическими характеристиками.

У отдельных проростков дуба черешчатого в нестрессовых условиях обнаружено остаточное ядрышко на стадии метафазы, анафазы, телофазы митоза. В 1995 г. остаточное ядрышко наблюдалось только в вечерние и ночные часы (22-4 ч), а в 1996 г. - в течение суток с максимумом в вечерние, ночные и утренние часы (22-8 ч). Появление остаточного ядрышка преимущественно в ночные и вечерние часы является компенсаторным механизмом, поддерживающим максимальный уровень митотической активности.

На экологически чистой территории пики встречаемости патологических митозов в клетках апикальной меристемы березы повислой приходились на 2 (15,5±2,4 %, 6 (13,6±2,4 %), 10 (12,9±3,2 %) и 20 (9,5±1,6 %) ч. Выявлено совпадение пиков митотической активности и встречаемости патологических митозов. На антропогенно загрязненных территориях в корневой меристеме проростков березы повислой происходило увеличение частоты и расширение спектра патологических митозов по сравнению с контролем на фоне высокой изменчивости исследуемого показателя в течение суток; обнаружен сдвиг пиков ветре-

чаемости патологических митозов в вечерние часы. Последнее необходимо учитывать при оценке загрязнения 01фужающей среды по уровню патологических митозов, Так как анализ материала, зафиксированного однократно в течение суток (в одно и то же время), может неадекватно отразить общую картину.

В течение суток в апикальной меристеме корня дуба выявлено 4 пика встречаемости патологий митоза. Они приходились в 1995 г. на 8 (1,4±0,5 %), 12 (1,5±0,9 %), 16 (1,3±0,5 %) и 22 (1,5±0,4 %) часа, в 1996 г. - на 8 (1,б±0,3 %), 12 (1,6±0,б %), 18 (2,0±0,3 %) и 22 (1,2±0,4 %) часа. Совпадение по времени и величине максимумов и минимумов количества нарушений митоза в течение суток в разные годы свидетельствует о значительной канал изо ванности процессов, влияющих на образование патологий, и их связи с биохимическими реакциями, протекающими в апикальной меристеме и обусловливающими морфо-генетические процессы. Суточная динамика встречаемости патологий митоза, подсчитанных без учета профаз, повторяет ход кривой динамики патологий митоза, определенных с учетом этой стадии. Спектр нарушений митоза у дуба был представлен отставанием хромосом в метакинезе и анафазе, мостами, агглюти-нациями, '«редкими» патологиями (частичная деспирализация хроматина, асимметричный митоз, однополюсный митоз, трехполюсный митоз).

Т.о., в результате проведенных исследований выявлено, что на опытных площадях происходило изменение суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства березы повислой по сравнению с таковыми на экологически чистой территории. Предполагается, что это является следствием адаптации меристематической ткани к стрессовым условиям. Варьирование цито генетических показателей в течение суток необходимо учитывать при оценке цитогенетического гомеостаза древесных растений и при проведении цитогене-тического мониторинга окружающей среды с использованием их в качестве тест-объектов, так как заключения, сделанные при анализе материала, зафиксированного в определенное время суток, могут не соответствовать тому, что реально происходит в корневой меристеме.

На основании полученных данных мы выявили пределы изменчивости цито генетических показателей семенного потомства березы повислой и дуба черешчатого в течение суток (табл. 1,2, 3) и предлагаем использовать эти значения в качестве нормальной вариабельности признаков, не приводящей к нарушению процессов морфогенеза.

Таблица I

Спектр патологических митозов в корневой меристеме проростков желудей

дуба черешчатого в норме

Тип патологий Частота встречаемости патологии,% Пределы варьирования (95 %-й доверительный интервал)

Отставание хромосом в метакинезе 55,6 От 49,0 до 61,9

Мосты 25,8 От 20,5 до 31,9

Отставание хромосом в анафазе 4,9 От 2,8 до 8,6

Агглютинация 8,4 От 5,0 до 12,4

Редкие патологии 5,3 От 3,1 до 9,1

Таблица 2

Пределы варьирования цитогенетических показателей семенного потомства дуба черешчатого в нормальных (нестрессовых) условиях

Показатель Пределы варьирования

Минимум Максимум

Пролиферативный пул клеток, % 10,8 11,4

Митотический индекс, % 7,6 16,3

Митотический индекс, подсчитанный без учета профаз, % 1,5 5,4

Доля профаз, % 46,5 84,5

Доля метафаз, % 6,7 22,8

Доля анафаз-телофаз, % 6,3 41,3

Патологические митозы, % 1,0 1,4

Патологические митозы, подсчитанные без ^гчета профаз, % ЗД 4,2

Число пиков митотической активности в течение суток 2 (в 8 и 22 часа по зимнему времени)

Максимальная частота встречаемости ядрышек в ядре 4

Таблица 3

Пределы варьирования цитогенетических показателей семенного потомства березы повислой в нормальных (нестрессовых) условиях

Показатель Пределы варьирования

Минимум Максимум

Пролиферативный пул клеток, % 4,2 5,0

МИ, % 4,6 5,6

МИ, подсчитанный без учета профаз, % 2,6 3,2

Доля профаз, % 37,5 46.3

Доля метафаз, % 23,9 31,1

Доля анафаз-телофаз, % 28,7 35,3

Патологические митозы, % 2,4 4,4

Патологические митозы, подсчитанные без учета профаз, % 3,9 7,3

Доля остаточных ядрышек, % 7,8 11,4

Площадь поверхности одиночных ядрышек, мкм'' 102,8 113,2

Площадь поверхности ядрышек типа «кора-сердцевина», ми/ 94,7 104,3

Площадь поверхности ядрышек типа «кора-сердцевина с вакуолью», мкм2 116,6 140,2

Доля клеток с ядрышками типа «кора-сердцевина», % 72,8 81,6

Доля клеток с ядрышками типа кора-сердцевина с вакуолью, % 183 27,1

Доля, клеток с 2-я ядрышками в ядре, % 2 Л 3,4

Доля многоядрышковых клеток, % 2,6 4,0

Число пиков митотической активности в течение суток 3(в6,12 и 22 часа по зимнему времени)

Максимальное число ядрышек в ядре 5

Таблица 4

Значения цитогенетических показателей семенного потомства дуба черешчатого, используемые в качестве контроля при проведении _щггогенетического мониторинга среды_

Показатель Значение, % 95 %-й доверительный интервал

Митотический ивдекс 13,5±0,6 [12,3; 14,71

Митотический индекс, подсчитанный без учета профаз 3,6±0,2 [3,1; 4,1]

Патологии митоза 1,4±0,3 [0,8; 2,0]

Патологии митоза, подсчитанные без учета профаз 5,9±1,4 [3,0; 8,8]

Доля профаз 72,3±2,1 [67,9; 76,71

Доля метафаз 13,9±1,1 [10,7; 16,21

Доля анафаз-телофаз 13,7±1,4 [10,7; 16,71

Встречаемость остаточного ядрышка на стадии метафазы 13,6±2,8 [7,8; 19,4]

Частота встречаемости клеток с двумя ядрышками в ядре 3,1±0,3 [2,4; 3,8]

В качестве контроля для цигогенетического мониторинга среды с использованием проростков желудей дуба черешчатого были выбраны результаты, полученные при цитологическом анализе клеток проростков, зафиксированных в 22 часа (табл. 4).

Для целей мониторинга с использованием в качестве тест-объекта березы повислой мы рекомендуем использовать контрольные данные, полученные именно в год исследований опытной территории, т.к. обычно деревья березы повислой плодоносят ежегодно и проблем со сбором семенного материала с экологически чистых территорий не возникает (у дуба плодоношение происходит не каждый год). Это позволит нивелировать возможную погодную компоненту при проведении такого рода исследований.

5.2 Математические модели суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства древесных растений, произрастающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой

Математическое моделирование позволяет прогнозировать циркадные ритмы цитогенетических показателей древесных растений. При анализе цитогенетических показателей возможно использовать различные регрессионные модели. Для математического описания суточных ритмов цитогенетических характеристик (митотической активности, патологических митозов, адрышковых характеристик) дуба черешчатого и березы повислой мы предлагаем следующие формулы:

N

Л(*„) = Еа< 0>у)х/ (1)

и

N

= (2),

1*0

где N - степень полинома, j=\ .М, где число точек наблюдения, at - коэффициенты полинома, полученные в рамках метода наименьших квадратна, у}~ значения экспериментально полученных Цитогенетических показателей» щ -моменты времени, в которые проводится Наблюдение, ул - значение прогнозируемого цитогенетического показателя, х„ - момент времени, в который Проводится прогноз. Значения коэффициентов Определяются отдельно для каждого из цитогенетических показателей на основе метода наименьших квадратор.

Формула (1) универсальна и позволяет анализировать суточные ритмы практически любой сложности, формула (2) дает более точный результат к случаях зависимостей, где увеличение И уменьшение показателя в Течение суток происходит не менее 3 раз. Для каждой из цитогенетических характеристйк была подобрана полиномиальная модель и определены коэффициенты при Независимых переменных.

Использование указанных подходов дает возможность по одному э^спвт риментально полученному значению цитогенетического показателя провЬдить его расчет в любое заданное время суток. Метод позволяет значительно Ьнй-зить как временные, так и финансовые затраты и решить проблему невозможности выявления суточного ритма из-за гибели особи при фиксации.

Кроме того, использование математических моделей ликвидируем или снижает влияние групповой компоненты 0 определении показателя (обычно в течение суток материал от нескольхих сотен биообъектов фиксируют с определенным интервалом и рассчитывают среднее значение цитогенетических Показателей в данный момент времени).

Используя адекватные уравнения, описывающие суточные колебаний исследуемого показателя, возможно корректно сравнивать результаты исследований, выполненных на материале, зафиксированном в разное время суток.

На основании разработанных подходов и моделей были созданы 4 köM-пьютерные программы.

S.3. Цитогенетические характеристики семенного потомства бер(.щ повислой в экологически безопасных условиях '

Средние значения митотического индекса в корневой меристеме проростков берёзы повислой в экологически благоприятных условиях в (разные годц изменялись незначительно, что может рассматриваться как свидетельство сохранения генетического гомеостаза популяции. Высокая канализованцость процесса клеточного деления подтверждалась также отсутствием достоверных различий между долями клеток нл стадия* профазы, метафазы и анафазЫт телофазы митоза в течение всех лет исследования.

Невысокие значения частоты встречаемости патологических митозов по-видимому, отражали уровень спонтанного мутационного процесса, ^ подтверждалось отсутствием влияния фактора года сбора семян на данный показа-

тель. В спектре патологических митозов преобладали мосты. Появление остаточного ¡вдрышка в митозе в нестрессовых условиях не имело чёткой закономерности и, возможно, связано с компенсаторным синтезом белка для поддержания Нормального прохождения митоза в пики митотической активности.

Наибольшим колебаниям в течение всех лет исследования подвергались характеристики ядрышкового аппарата, что, по-видимому, отражает зависимость метаболических процессов, происходящих при прорастании семян, от условий, влияющих на качество семян при их формировании. Преобладали высокофункциональные ядрышки типа «кора-сердцевина», характерные для активней Мерйстематической ткани. Так же отмечено присутствие вакуолизиро-вакных адркшек типа «кора-сердцевина». Появление в ядрышке вакуоли свидетельствует о снижении его функциональной активности (Челидзе, 1988). Наибольшие площади поверхности наблюдались у вакуолизировннных ядрышек типа «кора>сердцевина», и они статистически достоверно превышали таковой показатель у ядрышек типа «кора-сердцевина» (Р<0,05). Увеличение площади поверхности ядрышек типа «юора-сердцевина с вакуолью», возможно, комйеисировало их пониженную функциональную активность и отражало переходы между вакуолизированными и невакуолизированными ядрышками. Достоверных различий во встречаемости гетероморфных парных ядрышек в течение Ьсех лет исследования не обнаружено. Средние суммарные площади поверхности гетероморфных ядрышек изменялись по годам более значительно, чем изоморфных. В клетках с гетероморфными парными ядрышками размеры «большого» ядрышка превышали размеры «маленького» в 2,7 - 3,3 раза.

Тарш образом, выявленная*степень изменчивости цитогенетических показателей пЬзволяет рекомендовать использование семян берёзы повислой, собранных в районе Биологического учебно-научного центра Воронежского гос-уняверсиге+а «Веневитиново», в качестве контрольных для исследований, в частности; пр цитогенетическому мониторингу.

5,4. Онтогенетические характеристики семенного потомства березы повислой ёусловиях антропогенного загрязнения

5,4.1. Цитогенетические характеристики семенного потомства берёзы повцслой «условиях г. Воронеж

Было установлено, что в клетках корневой меристемы проростков семян берёзы повислой на антропогенно загрязненных территориях наблюдалась зна-читеЬьйад изменчивость средних величин цитогенетических характеристик, в то Ьрейя к&с их пределы варьирования (95 %-й доверительный интервал) не отличаюсь от контрольных (табл. 4).

В большинстве случаев достоверные различия МИ как с контрольными показателями, так и с показателями в других опытных районах отсутствовали, что можно связать с высокой резистентностью митотической активности к воздействию поллютантов. В некоторых случаях митотическая активность на опытных территориях достоверно превышала контрольные значения (Р<0,05), что было обусловлено задержкой клеток на стадии анафазы-телофазы митоза или ст^^улИрующим действием загрязнителей среды, ье приводящим к изменению скорости прохождения клетками стадий митоза. Только в Советском и

Коминтерновском районах в 2003 г. значения митотической активности (с учётом и без учбта профаз) были достоверно ниже контрольного (Р<0,05), что возможно, обусловлено присутствием загрязнителей-ингибиторов митотической активности или сдвигом пика митозов на другие часы. Кроме того, анализ распределения клеток по стадиям митоза позволил установить, что в 2001 г. в Советском районе г. Воронеж наблюдалась задержка клеток на стадии профазы, а в Коминтерновском районе - на стадии метафазы.

На большинстве опытных территорий в течение всех лет исследования наблюдалось статистически достоверное превышение контрольных значений встречаемости патологических митозов (как с учётом, так и без учбта профаз-ных клеток) (Р<0,05), в то время как достоверные различия между опытными районами существовали не всегда, что можно объяснить сравнительно одинаковой их загрязненностью или инертностью этого показателя. Т.о., уровень патологических митозов мог оставаться постоянным в широком интервале уровней загрязнения за счёт изменчивости других показателей (например, ядрыш-ковых характеристик). Обращает на себя внимание факт устойчивого сохранения высоких значений частоты патологических митозов в Советском районе г. Воронеж, который считается экологически благополучным.

Спектр патологических митозов на опытных территориях г. Воронеж был представлен отставанием хромосом в метакинезе и в анафазе, хромосомными мостами в ана- и телофазе, агглютинацией хромосом в метафазе, асимметричными митозами, полыми метафазами, трёхгрупповыми метафазами, многополюсными митозами. В 2001 г. отмечено появление микроядер и фрагментаций ядра во всех опытных районах г. Воронеж. Расширение спектра аномальных клеточных митозов можно объяснить значительным загрязнением атмосферного воздуха поллютантами по сравнению с контрольной территорией.

Чёткой зависимости в изменении частоты встречаемости остаточных ядрышек на стадии метафазы-телофазы митоза на антропогенно загрязнённых территориях не выявлено. Однако на опытных территориях доля проростков, у которых обнаружено остаточное ядрышко в митозе (80,9 %), была выше таковой на экологически чистой территории (66,9 %).

Анализ ядрышковых характеристик позволил установить снижение площадей поверхности ядрышек в 1999 - 2001 гг. и их рост в 2003 г. Однако в ряде районов г. Воронеж в 1999 - 2001 гг. площади поверхности ядрышек были больше контрольных значений, что связано с возможной амплификаций рибо-сомальных генов, которая направлена на поддержание нормальной концентрации белка в клетках в условиях подавления активности многих генов поллютантами. В 2002 - 2003 гг. в большинстве опытных районов г. Воронеж площади поверхности ядрышек были ниже таковых в контроле, что могло быть вызвано накоплением на указанных территориях загрязняющих веществ, ингиби-рующих работу ядрыщкового аппарата.

В норме для берёзы повислой характерна 1 пара хромосом с вторичными перетяжками (Макарова, 1989). На опытных территориях отмечено присутствие клеток с 3, 4, 5 ядрышками в ядре. Это свидетельствует об активации латентных ядрышкообразующих районов хромосом, что способствует обеспече-

нию клеток необходимым количеством продукции ядрышек в условиях подавления синтетической активности загрязнителями среды.

Четких закономерностей в изменении частот встречаемости гетеро- и гомоморфных парных ядрышек в клетках корневой меристемы проростков семян березы, подвергавшихся действию загрязнителей среды, не обнаружено. В клетках с гетероморфными парными ядрышками размеры «большого» ядрышка превышали размеры «маленького» в 1,8-4,1 раза, т.е. диапазон изменчивости данных показателей на опытных территориях был значительно шире, чем в контроле. Кроме того, установлено, что в условиях загрязнения окружающей среды площади поверхности «маленьких» ядрышек меняются более значительно, чем «больших», и в связи с этим можно предположить, что активация транофипции рибосомальных генов происходит не за счет равномерной активации двух ядрышкообразующих районов, а за счёт дополнительного усиления работы менее активного.

Так же, как и на контрольной, на всех опытных территориях в клетках корней проростков семян берёзы повислой преобладали ядрышки типа «кора-сердцевина». В ряде опытных районов выявлялась тенденция к выравниванию частот встречаемости ядрышек типа «кора-сердцевина» без вакуоли и с вакуолью. Увеличение доли ядрышек с низкой функциональной активностью, вероятно, обусловлено присутствием поллютантов, подавляющих функционирование рибосомных генов.

Площади поверхности ядрышек типа «кора-сердцевина» на загрязнённых территориях были в большинстве случаев достоверно ниже контрольных значений (Р<0,05). Это свидетельствовало о снижении синтетической активности в меристеме в условиях антропогенного загрязнения, что в свою очередь указывало на присутствие в окружающей среде загрязнителей, интибирующих синтетическую активность ядрышек. Бблыпая изменчивость площади поверхности ядрышек типа кора-сердцевина по сравнению с изменчивостью площади поверхности вакуолизированных ядрышек «кора-сердцевина» позволяет предположить ведущую роль ядрышек первого из указанных типов в изменении синтетической активности на загрязнённых территориях, в то же время второй показатель является более стабильным.

Таким образом, показано, что вследствие антропогенного загрязнения происходили изменения цитогенетического гомеостаза семенного потомства берёзы повислой по сравнению с контролем, при этом степень изменчивости цитогенетических характеристик семенного потомства берёзы повислой отражала уровень антропогенной шпрузки и позволила сделать заключение о сопоставимости уровней загрязнения в исследованных районах города.

5.4,2. Цитогенети ческие характеристики семенного потомства березы повислой в условиях г. Старый Оскал

Было показано, что митотическая активность во всех опытных точках возрастала по сравнению с контролем (опыт - от 3,1 % до 5,1 %; контроль - 2,7 % (Р<0,01)). Это происходило за счет увеличения времени прохождения клетками стадии профазы, а в отдельных районах - стадии ана- и телофазы, что может быть обусловлено повреждением хромосом, нарушением цитотомии и не-

возможностью перехода клеток из одной стадии ми-готического цикла в другую. На большинстве опытных территорий отмечен рост встречаемости патологических митозов (опыт -1,9 % до 6,0 %; контроль - 0,1 % (Р<0,05)). Это свидетельствовало об увеличении числа нарушений хромосом и миготического аппарата на опытных участках. Спектр патологий митоза был значительно шире, чем на контрольной территории (где 100 % нарушений составляли мосты) и включал отставание хромосом в метафазе и анафазе, мосты, трехполюсные митозы. На двух опытных территориях в чистом и среднезагрязненном районах происходило уменьшение площади поверхности одиночных ядрышек, что свидетельствовало об угнетении метаболических процессов в клетках березы повислой. Исследование других ядрышковых характеристик (числа двухядрыш-ковых клеток, долей разных типов ядрышек, частоты встречаемости остаточных ядрышек на стадии метафазы-телофазы митоза) не выявило достоверных различий с контролем. По-видимому, ядрышковые характеристики - это наиболее чувствительный критерий в условиях незначительного загрязнения. При высоких концентрациях загрязняющих веществ более информативны такие критерии, как митотическая активность и патологии митоза.

5.5. Цитогенетические реакции семенного потомства лиственных древесных растений, произрастающих около крупных ядерных объектов и на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС

5.5.1. Цитогенетические показатели семенного потомства лиственных древесных растений, произрастающих в 1-км зоне Нововоронежекой АЭС

Была предпринята попытка провести оценку влияния крупного объекта атомной энергетики - Нововоронежской АЭС - на цитогенетические показатели дуба черешчатого, березы повислой и установить уровень загрязнения исследуемой территории. В результате проведенных исследований у семенного потомства дуба выявлено увеличение миготической активности, подсчитанной без учета профазных клеток (до 23,1 %), по сравнению с контролем (13,9*1,1 %), что связано с увеличением числа клеток (задержкой) на стадии анафазы-телофазы (до 32,9 %, контроль - 13,7=Ы,4 %), у березы возросло время прохождения клетками стадии анафазы-телофазы (до 4-5,6 %, контроль - 30,3±4,6 %). Указанные изменения связаны с нарушением формирования веретена деления, задержкой процессов цитотомии, запуском системы сЬескроЫ-репарации генетического материала. У дуба отмечался рост числа патологий митоза при подсчете нарушений с учетом профазных клеток (до 4,6 %, контроль -1,4±0,3 %), что обусловлено ростом доли метафаз, анафаз, телофаз - стадий, на которых возможно выявить нарушения методом световой микроскопии. Подсчет аномалий на стадии метафа-зы, анафазы, телофазы не выявил изменений данного показателя. У березы увеличения числа нарушений митоза не отмечалось, что, возможно, связано с большей резистентностью данного вида к загрязнению. Спектр патологий митоза значительно расширился, появились нехарактерные для контроля агглютинация, многополюсные митозы, асимметричные митозы, трехгрупповые метафазы, рассеивание хромосом. Возросла доля мостов по сравнению с отставанием хромосом в метакинезе и анафазе-телофазе митоза, что свидетельствует об усилении

работы систем репарации. У дуба увеличилось число многодцрышковых клеток (до 7,4 %, контроль - 3,1±0,3 %), «по обусловлено активацией «спящих» ядрыш-кообразующих районов и рассматривается как один из механизмов адаптации к стрессовому воздействию. У березы доля многоядрышковых клеток по сравнению с котролем снижалась (до 1,9 %, контроль - 5,4±1,4 %), однако, возрастала площадь поверхности одиночных ядрышек (до 177,4 мкм2, контроль - 124,4±7,5 мкм2) и появлялись высокоактивные компактные ядрышки, что связано с усилением транскрипции ранее работающих ядрышкообразующих районов. Возможно, наблюдаемые феномены связаны с синергическими эффектами выбросов АЭС и поллютантов среды. Показано неоднородное загрязнение 1-км зоны АЭС. Пользуясь шкалой для оценки влияния стрессовых факторов на генетическую систему организма, можно говорить о среднем уровне загрязнения 1-км зоны станции. Предложено использовать древесные растения для оценки загрязнения окружающей среды в районах атомных электростанций.

5.5.2. Цитогенетические характеристики семенного потомства бербзы повислой в условиях г. Нововоронеж

Были исследованы цитогенетические показатели семенного потомства березы повислой в г. Нововоронеж, расположенном вблизи Нововоронежской АЭС. Была выявлена стимуляция митотнческой активности только в районе № 1, т.к. не отмечалось изменения времени прохождения клетками стадий митоза по сравнению с котролем.

В районах №№ 2 и 3 выявлено возрастание числа нарушений митоза. Различий по частоте патологических митозов между семенным потомством берёзы повислой из районов г. Воронеж и г. Нововоронеж, не обнаружено (среднее значение в г. Воронеж с учётом профаз - 4,7±0,6 %, без учёта профаз - 6,7±0,9 %, в г. Нововоронеж - 5,3±0,8 % и 7,6±1,0 % соответственно). Это свидетельствует о сравнительно одинаковой загрязненности территорий (максимальный вклад вносит автотранспортный комплекс) и, возможно, о высокой инертности данного критерия к воздействию поллютантов. Спектр нарушений митоза на опытных территориях был более широким по сравнению с контрольным.

Доля остаточных ядрышек в клетках семенного потомства берёзы повислой из районов г. Нововоронеж в 2000 г. была достоверно ниже данного показателя в контроле (Р<0,01) и в районах г. Воронеж (Р<0,001). Отмечалось уменьшение площади поверхности одиночных ядрышек, доли клеток с двумя и более ядрышками в ядре и высокоактивных ядрышек типа «кора-сердцевина».

Анализ цитогенетичесхих характеристик семенного потомства березы повислой позволил предположил» достаточно высокий уровень антропогенного загрязнения г. Нововоронеж, соизмеримый с таковым в г. Воронеж.

5.5.5. Цитогенетические реакции семенного потомства лиственных древесных растений, произрастающих на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС

Авария на Чернобыльской АЭС привела к широкомасштабному загрязнению лесных экосистем. После нормализации радиационного фона на территориях, подвергшихся радиационному загрязнению, встал вопрос о выявлении отдаленных последствий облучения и установлении возможных синергнческих

эффектов радиоактивного воздействия и химических поллютантов, поступающих в среду в результате деятельности человека, в формирование цитогенети-ческих эффектов у древесных растений.

У дуба в отдельные годы исследований происходило увеличение митоти-ческого индекса до 28 % (контроль - 10 %) за счет возрастания доли профазных клеток до 80 % (контроль - 68 %), что можно рассматривать как патологию митоза, обусловленную блокированием перехода клеток на следующую стадию деления. Из-за повреждения хромосом возможно возрастание миготического индекса без изменения времени прохождения клетками стадий митоза, что рассматривается как стимуляция митотической активности, обусловленная воздействием мутагенов. В течение ряда лет выявлялось снижение митотической активности (до 7,5±0,3 %). Уровень патологий митоза также значительно колебался по годам. Частота нарушений митоза могла не отличаться от контроля (1,4±0,3 %), быть выше и ниже его. Причем с увеличением миготического индекса возрастала доля патологических митозов, что можно рассматривать как механизм компенсации гибели части клеток большим числом делений.

Спектр нарушений митоза на опытных территориях был представлен мостами, отставанием хромосом в метакинезе и анафазе, агглютинациями и не отличался от контрольного, однако, частота мостов была выше, а частота агглютинация ниже. Это свидетельствовало о том, что у исследуемых проростков преобладали процессы «разрыв-воссоединение» и образование дицентрических хромосом по сравнению с нормой, где преобладали процессы слипания хромосом. Соотношение в спектре нарушений фрагментов и мостов отражает репарационные способности объектов при воздействии радиации (Акопян, 1967; Симаков, 1983). С увеличением времени, прошедшего с момента радиоактивного загрязнения, встречаемость мостов снижалась и приближалась к контрольным значениям. Другим объяснением падения доли мостов является уменьшение пострадиационной составляющей в образовании нарушений. С увеличением расстояния от автомагистрали, являющейся источником химического загрязнения среды, число нарушений митоза снижалось, их спектр сужался.

Изменения встречаемости клеток с двумя ядрышками, появление которых свидетельствует об активации ядрышкообразующих районов, а также клеток с остаточными ядрышками на стадии метафазы, анафазы-телофазы по сравнению с контролем не было выявлено. Однако происходило уменьшение доли высокоактивных ядрышек «кора-сердцевина» и увеличение площади поверхности уме-ренноактивных вакуолизированных ядрышек и ядрышек типа «кора-сердцевина вакуолизированные».

На опытных территориях отмечалось возрастание гетерогенности семейного потомства дуба черешчатого по показателю МИ Дисперсия этого показателя достигала 39,2, в контроле - 5,7 (различия достоверны (Р<0,001)). Это свидетельствовало о присутствии в исследованной выборке чувствительных и резистентных к влиянию поллютантов форм.

Исследования березы повислой проводили в 2 населенных пунктах, подвергшихся радиоактивному загрязнению (п. Землянск и п. Уразово).

На большинстве опытных территорий был выявлен рост митотической активности за счет увеличения времени прохождения клетками метафазы и анафазы-телофазы митоза, что, возможно, связано с нарушениями веретена деления, процессов циготомии и работой систем сЬескронЦ-репараЦии генетического материала. Возрастала доля нарушений митоза, среди которых наиболее часто встречалось отставание хромосом в анафазе И метзфазе, Также Отмечались мосты, агглютинации и трехгрупповые метафазы. Преобладание в спектре патологий митоза отставаний хромосом в метакинезе и анафазе свидетельствовало о том, что в корневой меристеме проростков семян березы повислой происходили преимущественно процессы повреждения веретена деление а не разрыва и воссоединения хромосом. Это подтверждалось высокими Значениями долей метафаз в клеточном цикле, количество которых значительно Превышало число профаз. Преобладание нарушений, связанных с повреждением веретена деления, характерно для территорий, подвергающихся значительному химическому загрязнению.

На опытных площадях в п. Уразово отмечалось уменьшение Площади поверхности одиночных ядрышек по сравнению с контролем, а в ц. Землянск -рост значений этого показателя, что свидетельствовало, соответственно, о снижении транскрипционной активности рибосомальных генов или же об их активации. Однако в п. Уразово выявлено значительное возрастание доли клеток с высокоактивными ядрышками типа «кора-сердцевина», а в ш Землянск в клет> ках семенного потомства березы повислой обнаружены в основном клетки с умеренноактивнымн ядрышками типа «кора-сердцевина вакуолизированные». Это, вероятно, объясняется тем, что у березы повислой возможна компенсация активности рибосомальных генов за счет перехода количественных изменений в качественные. Т. о., происходило или возрастание числа активных ядрышек («кора-сердцевина»), или увеличение размеров малоактивных ядрышек («кора-сердцевина с вакуолью»). На всех опытных территориях отмечались клетки с 3 и 4 ядрышками в ядре, хотя в норме для березы повислой характерно наличие 1-2 ядрышек. На препаратах проростков семян березы повислой в п. Уразово были обнаружены клетки с 2,3,4 ядрышками и ядре. Таким образом, происходила активация дополнительных ядрышкообразуфщйх районов. В р. Землянск была выявлена противоположная тенденция: отмечалось снижение в общем пуле доли многоядрышковых клеток. Т.о., высокая транскрипционная активность может поддерживаться как за счет уже активно работающих ядрыщкообразую-щих районов (увеличение площади поверхности ядрышка или замена умерен-ноактивного типа ядрышек на высокоактивный), так И за счет активации дополнительных ядрышкообразующих районов. У семенного потомства березы повислой на опытных территориях появлялись (щетки с остаточными ядрышками на стадиях метафазы, анафазы, телофазы митоза. Это явление Можно рассматривать как пуфинг рибосомальных генов в результате стрессового воздействия, вызванного загрязнением окружающей среды радионуклидами и химическими веществами. Их частота колебалась по сравнению с контрольными значениями. Это, скорее всего, обусловлено взаимной компенсацией, обеспечивающей высокий уровень транскрипционной активности и, как Следствие, ин-

тенсивный метаболизм в стрессовых условиях. С увеличением расстояния от химического источника загрязнения цитогенетические эффекты у семенного потомства березы нивелировались.

В результате проведенных исследований выявлены общие и специфические реакции 2-х обследованных видов лиственных древесных растений. Так, у березы и дуба в отдаленные сроки после радиоактивного облучения возможно возрастание миготического индекса. Наиболее значимо оно у дуба (в 2 - 2,3 раза по сравнению с контролем). Это может быть связано как с задержкой клеток на различных стадиях миготического цикла (у дуба - профазы, у березы -метафазы и анафазы-телофазы), так и с истинной стимуляцией митотической активности. Возможно возрастание числа патологических митозов и повышение доли мостов, что свидетельствует об активации репаративных процессов в меристеме. У дуба черешчатого не отмечалось увеличения встречаемости числа клеток с 2-я и более ядрышками в ядре и с остаточным ядрышком на стадии метафазы, анафазы, телофазы митоза по сравнению с контролем. Однако происходило изменение доли разных типов ядрышек и площади их поверхности. У березы могло происходить увеличение/снижение числа многоядрышковых клеток по сравнению с контролем, что обусловлено активацией/деактивацией яд-рышкообразующих районов. Изменялись площадь поверхности одиночных ядрышек и их типы. Указанные явления связаны с влиянием поллютатнтов на метаболизм ткани и обусловлены взаимно компенсирующими друг друга механизмами - включением дополнительных ядрышкообразующих районов или изменением синтетической активности уже работающих.

Варьирование по годам цитогенетических характеристик древесных растений может быть связано с одной из причин: 1) волновой кинетикой мутационного процесса, на которую указывает Дмитриева (2000), на территориях, подвергшихся загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС; 2) изменением объема и качественного состава химических поллютантов.

Обнаруженные изменения цитогенетических показателей свидетельствуют о ведущем вкладе химических соединений, образующихся в результате производственной деятельности человека, в модификацию наследственного аппарата клеток лиственных древесных растений после нормализации радиационного фона на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению.

5.5.4. Цитогенетические показатели семенного потомства деревьев дуба черешчатого, произрастающих на территориях с незначительным уровнем антропогенной нагрузки

У семенного потомства материнских деревьев дуба черешчатого, подвергшихся радиоактивному облучению, в отдаленные сроки после воздействия радиации наблюдалось изменение цитогенетических показателей: митотической активности (этот показатель подвержен сильным колебаниям в зависимости от погоды), времени прохождения клетками стадий митоза, что обусловлено нарушениями процессов цитотомии и образования веретена деления. Несмотря на нормализацию радиационного фона, у семенного потомства наблюдалась повышенная репаративная активность в клетках меристемы, о чем свидетельствует увеличение доли мостов в спектре нарушений по сравнению с от-

ставаниями хромосом в метакинезе и анафазе (рис. 2). Активировались «спящие» ядрышкообразукмцие районы. В отдельные годы повышался уровень патологических митозов. Данные изменения согласуются с концепцией о волновой кинетике мутационного процесса у растений в отдаленные сроки после радиоактивного облучения. Все это, на наш взгляд, свидетельствует о нецелесообразности применения семенного потомства дуба черешчатого из районов, подвергшихся радиоактивному загрязнению, для целей лесовосстановления или же использование его долэкно проводиться с большой осторожностью (после проверки щттогенетических показателей), т.к. такой семенной материал может ухудшить качество лесонасаждений.

Опираясь шГ созданную нами шкалу чувствительности к стрессовым факторам онтогенетических показателей, можно оценить цитогенетические

Куимтмво Кмиар«

1 1

Контроль

Рис. 2. Спектр патологических митозов в корневой меристеме проростков желудей дуба черешчатого, собранных на опытных территориях в районе населенного пункта Старый Курлак в 1996 - 1998 гг. Обозначения: 1 - отставание хромосом в метакинезе; 2 - мосты; 3 - отставание хромосом в анафазе; 4 -"редкие" патологии;5-агглютинация

эффекты у семенного потомства, обусловленные отдаленными последствиями радиоактивного облучения материнских деревьев, в 1996, 1998 гг. на опытной

территории Кашара как средней степени повреждения генетического аппарата (т.к. происходило возрастание патологических митозов и изменение мигопке-ской активности), на других опытных площадях эффекты были менее выражены.

5.6. Цитогенетические характеристики семенного потомства деревьев березы повислой, произрастающих в различных лесорастительныхусловиях Хреновского бора

На всех опытных территориях с различными лесорастительными условиями в Хреновском бору отмечалась низкая всхожесть семян: наибольшая - в сухом (40 %), наименьшая - в свежем бору (7,8 %). Высокая всхожесть соответствовала участку леса с низкой полнотой, низкая всхожесть - загущенной территории. Возможно, это один из механизмов регуляции численности потомства у березы повислой. Наименьшая доля пустых семян встречалась в сухом бору - 54 %, в свежем и влажном - 60 и 62 % соответственно. Предполагается, что проанализированные показатели в большей мере связаны с эндогенными (генетическими) причинами, чем с почвенно-климатическими. Низкая всхожесть семян в свежем и влажном бору, возможно, является механизмом регуляции численности потомства путем самоизреживания.

Показано отсутствие различий между семенным потомством деревьев, произрастающих на опытных площадях, по миготической активности, что, возможно, связано с высокой консервативностью этого важного для онтогенеза организмов показателя. Выявлена задержка клеток на стадии анафазы-телофазы митоза в корневой меристеме проростков семян материнских деревьев, произрастающих в сухом (50,5±3,2 %) и влажном бору (47,7±2,0 %), по сравнению со свежим бором (35,4±5,4 %) вследствие нарушения цитотомии. Отмечена наибольшая частота патологических митозов в условиях травяного сосняка с высокой плотностью древостоя (9,3±2,0 %) и преобладание в спектре аномальных клеточных делений отставаний хромосом на стадии мета фазы и анафазы. Это свидетельствует о низкой активности репаративных процессов и может рассматриваться как механизм, ведущий к самоизреживанию березы в условиях затенения. Установлены отличия семенного потомства березы повислой из влажного бора от такового из других типов лесорастительных условий по яд-рышковым характеристикам: наблюдается возрастание площадей одиночных ядрышек, увеличение доли клеток с двумя и более ядрышками в ядре, что обусловлено активацией латентных ядрышкообразующих районов и свидетельствует о процессах компенсаторного синтеза белка в стрессовых условиях, вызванных повышенным увлажнением почвы, уменьшение доли ядрышек типа «кора-сердцевина» и возрастание доли ядрышек типа «кора-сердцевина» с вакуолью, которые компенсируют свою низкую функциональную активность увеличением площади поверхности.

5.7. Цитогенетика лиственных древесных растений в стрессовых условиях (заключение)

На основании проведенных исследований цитогенетических показателей семенного потомства двух видов лиственных древесных растений (березы повислой и дуба черешчатого), произрастающих на территориях с разным уровнем антропогенного загрязнения, разработанной шкалы чувствительности к не-

благоприятному воздействию цитогенетических показателей и анализа литературных данных мы предлагаем следующую схему цитогенетических реакций лиственных древесных растений на воздействие, обусловленное как экзогенными (антропогенным воздействием, лесорастительными условиями и т.д.), так и эндогенными (суточные риты) факторами (рис. 3).

Выявлены следующие типы цитогенетических реакций исследованных видов в стрессовых условиях: 1) изменение циркадных ритмов митотической активности, патологических митозов, ядрышковых показателей, которые обеспечивают нормальный морфогенез ткани; 2) повышение или понижение митотической активности по сравнению с контрольными значениями, 3) задержка прохождения клетками стадий митоза, 4) рост числа и расширение спектра патологических митозов, 5) изменение частоты встречаемости остаточных ядрышек в митозе, б) варьирование ядрышковых характеристик в интерфазных клетках (изменение площадей поверхности одиночных ядрышек, пределов изменчивости суммарной площади поверхности ядрышек в клетках с парными гомоморфными ядрышками; увеличение разницы между размерами «большого» и «маленького» ядрышек в клетках с гетероморфными парными ядрышками, а также изменение частоты встречаемости ядрышек различных типов и уровня клеток с двумя и более ядрышками в ядре).

Установлены механизмы адаптации этих видов к стрессовым условиям: 1) усиление репаративных процессов в клетках меристемы (цитологическим признаком этого явления может служить увеличение встречаемости в спектре нарушений митоза мостов по сравнению с нарушениями, связанными с отставанием хромосом при расхождении к полюсам и потерей хромосом в митозе) и запуск механизмов сЬекропй-репарации генетического материала, что выражается в пролонгировании отдельных стадий митоза; 2) повышение числа ядрыш-кообразующих районов (в тканях появляется большое количество клеток с двумя и более ядрышками в ядре), активация транскрипции ранее работавших ядрышковых организаторов (увеличение размеров и появление высокоактивных типов ядрышек, нарастание ядрышкового гетероморфизма) и появление остаточного ядрышка в метафазе, анафазе, телофаэе митоза, обусловленное пуфин-гом рибосомальных генов на этих стадиях; 3) возрастание числа делящихся клеток (при увеличении числа клеток с нарушениями митоза) и изменение времени прохождения клетками стадий митоза.

Подобного рода данные могут быть использованы для отбора резистентных генотипов и материнских деревьев, продуцирующих семена с такими генотипами, для создания устойчивых насаждений в экстремальных условиях произрастания, а также позволят заложить основы цито генетического мониторинга загрязнения окружающей среды с использованием древесных растений.

Установлено, что репером изменения длительности стадий митоза является митотический индекс, подсчитанный без учета профаз. Его увеличение по сравнению с контролем указывает на задержку прохождения клетками митоза на стадии метафазы или аиафазы-телофазы, а уменьшение - на задержку на стадии профазы.

•с? ♦

о

и О В

о и о и

е

и

В!

к

6

«

§

п О о

я ч

О

й О,

а § г с

§1

и и

75

' V

ГИБЕЛЬ ОРГАНИЗМА

Истинная депрессия МА

8-а

х о к 8

•Увеличение числа патологических митозов более 10-12 %

Появление клеток с микроядрами

Ъчка X. Лженорма

Преобладание в спектре нарушений митоза отставаний Хромосом

I

-Рост числа нарушений митоза «—

Псевдосгамуляция* МА

^ Псевдонорма

►Псевдодепрессия МА

Сдвиг ритмов МА* РостМИб/п

Процессы

+Снижение МИб/п ■ Задержка клеток

на стадии_

профазы

Задержка клеток на стадии-

""Расширение спектра — нарушений митоза

■-Рост числа патологий митоза, ^ связанных с повреждением веретена деления--—

— Рост числа патологий митоза, ^ связанных с повреждением *-хромосом

Истинная стимуляция МАг

мета-, ана-, телофазы--4-Показатели митоза

Преобладание в спектре нарушений мостов —~

Истинная депрессия ядрышково * 11

Псевдо- Псевдо-

рост нарушений митоза

но{эма

Псевдо-

Снижение числа мнсго-ядрышковых клеток

Снижение площади поверхности одиночных ядрышек

Уменьшение доли высокоактивных ядрышек

протекция I

Сдвиг ритмов патологий

Точка X. Лженорма

митоза *

Появление остаточного ядрышка в цитоплазме интерфазных клеток

Г

Появление остаточных ядрышек в мета-, ана-, телофазе митоза

4

Рост числа много-ядрышковых клеток

„II

Рос

Псевдодепрессия ядрышковой активности

I

Псевдонорма ■

стимуляция

\ ядрышковой

\ активности \ |

Смещение

пиков

ядрышковой активности

Снижение

доли

высоко-

площади

► поверхности дивных

ядрышек ядрышек

- г

НОРМА

Снижение площади — поверхности ядрышек

I

Ядрышковые характеристики-

Рост доли высокоактивных ядрышек

Рис. 3. Схема цитогенетнческих реакции семенного потомства лиственных древесных растений на стрессовые условия

Подсчет патологий митоза с учетом профаз является экспресс-методом оценки состояния митотического аппарата, т.к. позволяет диагностировать изменение в его функционировании (возрастание патологий митоза и/или изменение времени прохождения клеткой стадий митоза). Для более точного определения причины нарушения митотического аппарата необходимо проводить подсчет патологий митоза без учета профазных клеток и распределение клеток по стадиям цикла.

Глава б. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА ЛИСТВЕННЫХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ ЧЕЛОВЕКА СРЕДЫ

Один из основных недостатков использования древесных растений для оценки генотоксичности окружающей среды - трудность переноса полученных результатов на человека. В то же время изучение цитогенетических эффектов антропогенного загрязнения в популяции человека имеет ряд ограничений в основном методического характера, связанных со сложностями при сборе и подготовке материала для анализа. Поэтому возникает необходимость разработки методов экстраполяции данных по определению загрязнения окружающей среды, полученных на древесных растениях, на человека.

Нами были исследованы эффекты воздействия антропогенного загрязнения на наиболее чувствительные цитогенетические показатели - ядрышковые характеристики - семенного потомства березы повислой (В. pendula Roth) и проведен микроядерный тест в соматических клетках человека, установлены зависимости между исследованными показателями указанных тест-объектов и показана возможность экстраполяции результатов цитогенетического мониторинга, полученных на растительном объекте, на человека.

6.1. Анализ результатов микроядерного теста в буккальном эпителии детей

Результаты микроядерного теста, выполненного в буккальном эпителии 339 детей в возрасте 2-6 лет, проживающих в районах г. Воронеж и Воронежской области, представлены в табл. 5.

Было установлено, что в 1999 г. у детей из Советского района г. Воронеж уровень клеток с микроядрами статистически достоверно превышал данный показатель у детей из других районов города. В 2000 - 2001 it. наблюдалось статистически достоверное (Р<0,01) уменьшение показателя частоты встречаемости клеток с микроядрами в буккальном эпителии детей, однако, в 2001 г. в Советском и Коминтерновском районах частота встречаемости клеток с микроядрами была выше, чем в Ленинском. Одной из возможных причин повышения уровня клеток с микроядрами у детей в Советском и Коминтерновском районах г. Воронеж может являться загрязнение атмосферного воздуха формальдегидом и бенз(а)пиреном. Их концентрация в данных районах превышала показатели на остальных опытных площадках, а также ПДК. При ингаляционном поступлении в организм человека указанные вещества способны индуцировать образование микроядер в клетках эпителия слизистой оболочки ротовой полости, в первую очередь подвергающейся действию мутагенов. Подобные факты были

выявлены рядом исследователей (Арупонян, 1990; Микроядерный анализ 1992; Нерсесян, 1996; Цитогенетические нарушения..., 1998).

В 2002 г. в Ленинском районе частота встречаемости клеток с микроядрами оставалась на уровне 2001 г., в Коминтерновском - снизилась в 3,1 раза по сравнению с показателем предыдущего года, а в Советском - возросла в 1,8 раза и статистически достоверно превышала значения в двух других районах (Р<0,01). В то же время среднее значение частоты встречаемости клеток с микроядрами в эпителиоцитах ротовой полости детей в г. Воронеж оставалось на уровне 2000 - 2001 гг. Таким образом, напряженная экологическая ситуация сохранялась на территории Советского и Ленинского районов.

Таблица 5

Частота встречаемости клеток с микроядрами в эпигелиоцит ротовой полости ■' _ " _детей, % _

Год Район исследовайи*>-^^ 1999 2000 2001 2002

Левобережный район 0,48±0,20 * — — ■ —

Воронеж Ленинский район 0,31±0,16 ** — 0,17±0,03 ** 0Д0±0,05 **

Комишерновский район 0,63±0,23* 0,33±0,09 0,56±0,15 0,18±0,06 ♦♦

Советский район 1,28±0,23 0,35±0,09 0,42±0,08 0,71±0,15

Среднее значение 0,81±0,12 0Г34±0,06 0,33±0,06 0,39±0,14

§ Район № 1 — 0,48*0,20 *** — —

8- Район №2 - 0,16±0,07 - -

§ Район №3 — 0,46±0,14 ♦»» — —

и. Среднее значение - 0,39±0,07 - -

* 1 Район № 1 — — 0,21±0,10 »*»» —

А и Район № 2 - - 0,09±0,04 -

Среднее значение - - 0,14±0,05 -

Обозначения:

* - различия с Советским районом г. Воронеж достоверны (Р<0,05); ** -различия с Советским районом г. Воронеж достоверны (Р<0,01); *** - различия с районом № 2 г. Нововоронеж достоверны (Р<0,05); **** - различие с районом № 2 с. Землянск достоверно (Р<0,05)

В г. Нововоронеж уровни встречаемости клеток с микроядрами в слизистом эпителии ротовой полости детей в районах №№ 1 и 3 статистически дос-

товерно превышали данный показатель в районе № 2 и были практически равны друг другу (табл. 5). Полученные результаты свидетельствуют о худшем качестве окружающей среды в районах №№1 и 3. Несмотря на то, что, по данным Государственной службы санитарно-эпидемиологического надзора, территория района № 1 считается «экологически благополучной», высокая частота встречаемости клеток с микроядрами у детей, скорее всего, свидетельствует о значительном загрязнении воздуха выбросами от автотранспорта и промышленных предприятий, сосредоточенных в основном в северо-восточной части города. Более того, частота встречаемости клеток с микроядрами у детей в г. Новово-ронеж не отличается от таковой в двух районах г. Воронеж (Коминтерновском и Советском) в 2000 г. Следовательно, загрязненность атмосферного воздуха небольшого города Нововоронеж сопоставима с загрязненностью районов крупного промышленного центра.

В с. Землянск наибольшая частота встречаемости клеток с микроядрами наблюдалась у детей, проживающих на территории района № 1 (табл. 5), что позволяет говорить о худшей экологической ситуации на данной территории по сравнению с другой опытной площадью. Однако невысокие показатели уровня аберрантных клеток в буккалыюм эпителий детей, проживающих в с. Землянск (различия с данным показателем у детей из г. Воронеж в 2001 г. достоверны, Р<0,001), свидетельствуют о сравнительно благоприятной экологической обстановке на территории указанного населенного пункта по сравнению с г. Воронеж, в частности, состоянии атмосферного воздуха.

6.2. Прогнозирование генотоксичности окружающей среды для человека по цитогенетическим показателям растительных тест-объектов

Были установлены сходные тенденции в изменении частоты встречаемости клеток с микроядрами в слизистом эпителии ротовой полости детей и морфологических характеристик ядрышек в клетках семенного потомства берёзы повислой на опытных территориях трех населённых пунктов. Нами выявлено наличие положительной корреляционной связи между площадью поверхности одиночных ядрышек в клетках семенного потомства берёзы повислой и частотой встречаемости клеток с микроядрами в буккальном эпителии ротовой полости детей (г,=0,3122 (Р<0,05)). Этот факт создает предпосылки для возможной экстраполяции данных, полученных на растительном тест-объекте, на человека.

По данным цигогенетического анализа, выполненного в 1999-2001 гг., с использованием методов регрессионного анализа нами была предложена формула, позволяющая установить зависимость между показателями ядрышковой активности (площадь поверхности одиночных ядрышек) семенного потомства берёзы повислой и частотой цитогенетических нарушений у человека (частота встречаемости эпителиоцитов с микроядрами в ротовой полости детей):

К= - 2,482 + 0,6031п(Л),

где X — площадь поверхности одиночных ядрышек в клетках корневой меристемы проростков семян берёзы повислой; 7- частота встречаемости клеток с микроядрами в буккальном эпителии ротовой полости детей.

Безусловно, указанная формула, опирающаяся на цитогенетические показатели березы повислой, не отражает всего многообразия процессов, происходящих в организме человека под влиянием мутагенов. Однако факт установления такой зависимости заслуживает внимания, т.к. показывает возможность оценки генотоксичности окружающей среды для человека по цитогенетическим показателям древесных растений.

Адекватность разработанной нами математической модели проверяли по результатам цитогенетического анализа, выполненного в 2002 г. В Ленинском и Коминтерновском районах наблюдалось хорошее совпадение полученных в ходе вычислений и экспериментальных значений. Расхождение теоретических данных с опытными в Советском районе г. Воронеж можно обосновать расчётной ошибкой коэффициентов в формуле регрессионного уравнения. Следует отметить также, что разработанная математическая модель показала хорошие результаты при прогнозировании генотоксичности окружающей среды для человека в г. Старый Оскол (Калаев, 2006).

Указанная формула позволяет проводить экстраполяцию данных цитогенетического мониторинга, полученных на растительном тест-объекте, на человека и прогнозировать качество окружающей среды для здоровья человека по состоянию цитогенетического аппарата древесных растений.

6.3. Интегральная оценка состояния окружающей среды по цитоге-нетическим характеристикам семенного потомства древесных растений

Применение нескольких цитогенетических характеристик одного тест-объекта при проведении мониторинговых исследований, несмотря на положительные результаты, получаемые при качественной оценке загрязнения, приводит к затруднениям в интерпретации результатов при количественной оценке, т.е. при выявлении уровня загрязнения обследуемой территории. Это обусловлено разной чувствительностью отдельных цитогенетических критериев как к уровню, так, возможно, и к типу загрязнения. Взаимная компенсация изменений, приводящая в итоге к нормальному результату (канализованность признака), не позволяет дать точную оценку степени загрязнения. Для решения проблемы предложено применять методы кластерного анализа, которые по совокупности цитогенетических характеристик позволяют выявить сходство исследованных территорий. Ниже представлены дендрограммы кластерных расстояний между опытными территориями в 1-км зоне Нововоронежской АЭС и контролем, построенные по цитогенетическим показателям семенного потомства деревьев дуба черешчатого (рис. 4).

Данные кластерного анализа показали, что в 1996 и 1998 гг. опытные территории в районе станции группировались в четкий единый кластер, отделенный от контроля. Это подтверждает предположение о влиянии выбросов АЭС на цитогенетические показатели проростков желудей дуба черешчатого. Наибольшее кластерное расстояние (соответственно, наибольшие различия с контролем) в 1996 г. отмечено между опытной территорией № 5 (район шламоот-вала) и контролем, в 1998 г. - между опытной территорией № 4 (район дороги) и контролем. Наименьшее расстояние от контроля имели опытные территории № 4 (1996 г.) и № 2 (1998 г.) (территория за шламоотвалом).

С использованием кластерного анализа выявлены наиболее Загрязненные территории в г. Воронеж, г. НововоронеЖ, г. Старый О&сол, пос. Землячек, пос. Уразово, а также сходное влияние лесорйстительных условий сосняка злаково-лишайникового и сосняка травяного йа генетический ГомеоСтаз семенногр потомства деревьев березы повислой, произрастающих в Хреновском бору.

Рис. 4. Дендрограмма кластерных расстояний между опытными территориями в районе 1 км зоны НововороНсжскоЙ АЭС в 1996» 1998 тт., построенная по цитогенетическим показателям семенного потомства дуба черещчатого (К - контроль, 1,2,3,4,5,6 - номер бпытной территории в 1-км зоне Й0вЬ-воронежской АЭС)

Изложенное выше позволяет сделать вывод о том, 4M семенное потомство дуба черешчатого и березы повислой может применяться, как И рйзработан-ные ранее тест-объекты - виды хвойных из родов Piftus, Larix, Picea, Abies (Индикация загрязнения окружающей ..., 1999; Калапщик, 2000; 2008; 2009; КвИТко, 2009; Мазурова, 2008; Миронов» 2002; Сеныдевич, 2007), для адекватной оценки степени загрязнения окружающей среДы как В комплексе с хвойными, так и самостоятельно, а применяемые Нами циТогеНетиЧеские методы могут быть рекомендованы для широкомасштабного внедрения в целях ранней диагностики состояния флоры в частности и Окружающей среды в црлод так как позволяют выявить повреждения наследственно!« аппарата организмов и установить их глубину еще до момента фснотипического проявлений,

ВЫВОДЫ

1. Выделены чувствительные цитогене+йческие показатели (ядрышковые характеристики и время прохождения клетками стадий митоза), модификации которых выявляются при незначительных отклонениях условий среды от оптимальных, и устойчивые (появление клеток с микрОядрами; депрессия митотиче-ской активности), которые изменяются только при сублетальных стрессовых воздействиях. Создана шкала чувствительности цитогенетических показателей к стрессовым факторам.

2. В качестве эталона при проведении ццтргенегического мониторинга и для сравнительной оценки семенного потомства деревьев разных селекционных категорий предложены пределы изменчивости цитогенетических показателей проростков семян деревьев березы повислой (по 17 показателям) и дуба че-решчатого (по 10 показателям), собранных на экологически «чистой» территории.

3. Представлено Математическое описанке суточных ритмов цитогенетических показателей дуба ЧереШчатОго и березы повислой с использованием полиномиальных функций. Показана необходимость увеличения степени полинома при описании динамики изменения Основных характеристик митотического аппарата в условиях антропогенного загрязнения.

4. Разработанные Нами математические моДели позволяют прогнозировать значения цитогенетических Показателей в любое врЬЦя суток по единственному экспериментально подученному в определенный час, а также корректно сравнивать результаты ЦитогенртИческих исследований, выполненных на проростках семян, зафиксированных в разное время.

5. У потомства Материнских деревьев дуба черешчатого, подвергшихся радиоактивному облучению» в отдаленные сроки После воздействия радиации наблюдались изменения цитогенетических показателей (мутационный процесс), характеризующиеся Волновой Кинетйкйй.

6. В 1-км зоне Нововоронежской АЭС происходит Изменение цитогенетических показателей семенного йотомства дуба черешчатого и березы повислой по сравнению с контролем, связаНой с функционированием атомной станции. У исследованных тест-объектов наиболее чувствительным к загрязнению оказались ядрышковые характеристики (Площадь поверхности одиночных ядрышек, встречаемость многояДрышкрвЫх клеток) и время прохождения клетками стадий митоза, что связано с активацией механизмов сЬескропй-репарации генетического материала,

7. Установлено влияние леСорасТИтельнЫх условий в Хреновском бору (сухой, свежий и влажный бор) на цНтоЬгнетаческие показатели проростков семян березы повислой (мйтотиЧескйя активность, уровень и спектр нарушений митоза, ядрышковые характеристики).

8. Выявлены разнонаправленные цитогенетические реакции семенного потомства дуба черешчатого и березЫ повислой, обусловленные уровнем загрязнения и альтернативными адаптивными реакциями. Построена схема цитогенетических реакций в зависимости от сИлы стрессового воздействия.

9. Выявлены механизмы адаптации лиственных древесных к стрессовым условиям: а) усиление репаративных процессов в клетках меристемы и запуск механизмов chekpoint-проверки целостности генетического материала; б) увеличение числа ядрышкообразующих районов, активация транскрипции ранее работавших ядрышкообразующих районов и появление остаточного ядрышка в метафазе, анафазе, телофазе митоза; в) возрастание числа делящихся клеток при увеличении числа клеток с нарушениями митоза.

10. Установлены сходные тенденции в изменении некоторых цитогенетических характеристик проростков семян березы повислой и человека на обследованных территориях. Предложена формула, описывающая зависимость между показателями ядрышковой активности (площадь поверхности одиночных ядрышек) семенного потомства берёзы повислой и частотой цито генетических нарушений у человека (встречаемость клеток с микроядрами в эпителиоцитах ротовой полости детей), проведена ее проверка и отмечено хорошее совпадение прогнозируемых и экспериментальных данных по выявлению уровня аберрантных эпителиоцитов.

11. С использованием методов кластерного анализа по совокупности показателей тест-объектов выявлены наиболее антропогенно загрязненные и чистые территории в 5 населенных пунктах и в 1-км зоне Нововоронежской АЭС.

12. Цитогенетические характеристики дуба черешчатого и березы повислой являются интегральным отражением влияния загрязнения на биоту и могут быть рекомендованы для ранней диагностики состояния насаждений и окружающей среды в целом, т.к. их отклонения от нормы могут быть обнаружены еще до того, как нарушения проявятся на фенотипическом уровне.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации По теме диссертации опубликовано 90 работ, основные из которых следующие: Глава в коллективной монографии и учебное пособие

1. Artyukhov V.G., Kalaev V.N. Cytogenetic Indices of English oak (Quercus ro-bur L.) seminal progeny subject to radioactive radiation in the Chernobyl nuclear disaster and growing on territories with different levels of anthropogenic contamination // 20 Years after Chernobyl Accident: past, present and future: Editors E.B. Bur-lakova, V.l. Naidich. - New York: Nova Science Publishers, Inc., 2006. - P. 247 -264.

2. Калаев B.H., Карпова C.C. Цитогенетический мониторинг: методы оценки загрязнения окружающей среды и состояния генетического аппарата организма: Учебное пособие. - Воронеж: ВГУ, 2004. - 79 с.

Информаииошшелистки, свидетельства на регистрацию программ для ЭВМ. патента"

3. . Буторина А.К.,"Калаев В.Н., Бережная EJE. Цитогенетический мониторинг загрязнения территорий // Инф. листок Воронежского ЦНТИ. - Ks 150 — 98.-1998.-2 с.

4. Свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005612221. Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства дуба черешчатого / Калаев В.Н., Преображенский А.П. -Заявка № 2005611613. - Регистрация 1.09.2005 г.

5. Свидетельство РФ о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008610143. Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства березы повислой (Betula pendula Roth) / Калаев В.Н., Преображенский А.П., Карпова С.С. - Заявка № 20О7614328. - Регистрация 9.01.2008 г.

6. Пат. 2365091 Российская Федерация, МПК АО 1G 7/00. Способ изучения суточного ритма цигогенетических показателей растений / Калаев В.Н., Артю-хов В.Г., Преображенский А.П.: заявитель и патентообладатель Воронежский государственный университет. - № 2007144823/12; заявл.. 05.12.07, опубл. 27.08.09, Бюл. №24. - 10 с.

7. Пат. 2365092 Российская Федерация, МПК A01G 7/00, Способ изучения суточного ритма цигогенетических показателей древесных растений / Калаев В.Н., Карпова С.С., Артюхов В.Г., Львович ИЛ., Преображенский А.П.: заявитель и патентообладатель Воронежский государственный университет. - № 2007144824/12; заявл. 05.12.07, опубл. 27.08.09, Бюл. № 24. -12 с.

Статьи

8. Буторина А.К., Калаев В.Н., Вахтель В.М., Луняк А.И., Евстратов Н.В. Характер воздействия физических и химических мутагенов среды на наследственный аппарат клетки // Экологический вестник Черноземья. - 1996. - Вып. 4. -С. 8-9.

9. Butorina А. К., Kalaev V.N. Diversity of Cytological Characteristics in Oak Under Normal Conditions // Diversity and Adaptation in Oak Species. Proceedings of a conference oflUFRO Working Party 2.08.05 held Oct. 12-17, 1997, College of Agricultural Sciences, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania, U.S.A. - Peimsylvania, 1998. - P. 46 -48.

10. *Буторина AJC., Калаев B.H. Шкала чувствительности критериев цитоге-нетического мониторинга // Цитология. -1999. - Т. 41, № 12.-С. 1056-1057.

11. *Буторина А1С., Калаев В.Н., Вострикова Т.В., Мягкова О.Е. Цитогенети-ческая характеристика семенного потомства некоторых ввдов древесных растений в условиях антропогенного загрязнения г. Воронежа // Цитология. - 2000. — Т. 42, №2.-С. 196 - 201.

12. 'Буторина А.К., Калаев В.Н., Карпова С.С. Цитогенетические эффекты антропогенного загрязнения у детей, проживающих в различных районах г. Воронежа П Вестник Воронежского государственного университета. Серия химия, биология. - 2000. - № 2. - С. 91 - 93.

13. Буторина А.К., Калаев В.Н. Использование охраняемых территорий в качестве контрольных для проведения цитогенетического мониторинга загрязнения окружающей среды с применением древесных растений // Состояние, изучение и Сохранение заповедных природных комплексов лесостепной зоны: сб. Науч. Статей, посвященный 65-летию Хоперского государственного природного заповедника. - Воронеж, 2000. - С. 201 - 204.

14. Butorina А.К., Kalaev V.N., Najdenova O.S., Myagkova O.E., Vostricova Т. V., Mitroshina O., Dirdina O.V., Polyakova N.A. Relationship between cytogenetic anomalies in forest trees subjected to radioactive contamination and industrial pollution with inherent defects in human infants in Central Russia // Cytogenetic Studies

of Forest Trees and Shrubs - Review, Present Status, and Outlook on the Future (special issue of the Forest Gehetics). - Zvolen, 2000. -P. 35-41.

15. *Буторина A.K., Калаев B.H., Карпова C.C. Влияние пола и возраста детей на частоту встречаемости Микроядер в буккальном эпителии ротовой полости // Вестник Воронежского государственного университета. Серия химия, биология. - 2000. - № б. - С.143 -145.

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

17. *Калаев В.Н., Буторина А.К., МильшИн A.B., Вахтель В.М., Бабенко А.Г. О возможности нестохастйческих биологических эффектов При облучении радоном в эквивалентных равновесных объемных активностях 200 и 400 Бк/м3 зебрины повислой (Zebrfna pendula Schriizl.) II Вестник ВГУ. Серия химия, биология.-2001.-№2.-С. 109-113.

18. *БуториНа А.К., Калаев В.Н., Карпова С.С. Особенности протекания митоза и ядрышковые характеристики семенного потомства березы повислой в условиях антропогенного загрязнения II Цигологйя. - 20Ö2. - Т. 44, Jt® 4. - С. 392 - 399.

19. * Буторина А.К., Калаев В.Н., Карпова С.С- Цито генетические нарушения в соматических клетках человека и березы повислой в районах г. Воронежа с различной интенсивностью антропогенного загрязнения // Экология. - 2002. -№6.-С. 438 - 441.

20. Карпова С.С., Калаев В.Н., Трофимова В.А., Осташкова ЛГ,* Шелухина О.Ю. Микроядерный тест в буккальном эпителии детей, проживающих в районах Центрально-Черноземного региона с различным уровнем антропогенного загрязнения окружающей среды // Актуальные проблемы медицины и биологии; сборник научных работ. - Томск: Сибирский медицинский университет, 2003.-Вып. 2.-С. 58 - 62.

21. Карпова С.С., Калаев В.Н., Трофимова В.А., Осташкова Л.Г., Шелухина О.Ю. Влияние курения родителей на уровень микроядер в эпителиоцитах детей // Актуальные проблемы Медицины и биологии: сборник научных работ. -Томск: Сибирский медицинский университет, 2003. - Вып. 2. - С. 62 - 63,

22. Калаев В JH., Буторина А.К., Карпова С.С, Оценка генотоксичности окружающей среды для человека по показателям растительных тест-объектов // Актуальные проблемы медицины и биологии: сборник ндучных работ. - Томск: Сибирский медицинский университет, 2003. - Вып. 2. -С. 57- 58.

23. Kalaev V.N., Karpova S,S. The influence of qir pollution on cytogenetic characteristics of birch seed progeny // Forest Genetics. - 2003. -V. 10, №1. - P. 11 -18.

24. »Арпохов В.Г., Калаев BJH., Савцо А.Д. Влияние радиоактивного облучения материнских деревьев дуба черещчатого (Quercus rohur L.) на цитогене-тические показатели семенного потомству (отдаленные эффекты) II Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2004, -№ 1.-С. 121-128.

25. *Артюхов В.Г., Калаев ВЛ-» Сенькевич Е.В., Вахтель В.М., Сацко А.Д. Цитогенетические показатели ременного потомства лиственных древесные растений в 1-километровой зоне Нововоронежской АЭС // Радиационная биология. Радиоэкология, - 2004. - Т. 44, № 4. - С- 445 г- 457.

26. * Артюхов В.Г., Калаев В.Н. Цитогенетические показатели семенного потомства деревьев дуба черешчатого (Quercus robur L.), подвергшихся воздействию радиоактивности в результате аварии на Чернобыльской АЭС и произрастающих на территориях с разным уровнем антропогенного загрязнения // Радиационная биология,Радиоэкология. - 2005. - Т. 45, Ks 5. -С. 619 - 628.

27. Калаев В.Н., Преображенский А.П. Прогнозирование суточных ритмов онтогенетических показателей семенного потомства дуба черешчатого // Программы для ЭВМ. Базы данных. Топология интегральных микросхем. - 2005. -№4.-С. 135.

28. 'Карпова С.С., Калаев В.Н., Арпохов В.Г., Трофимова В.А., Осташкова Л.Г., Савко АД. Использование морфологических характеристик ядрышек клеток корней проростков березы повислой для определения степени загрязнения окружающей среды И Известия АН. Сер. биологическая. - 2006, - Ш1. - С, 86 -94.

29. * Арпохов В.Г., Калаев В.Н. Цито генетический мониторинг состояния окружающей среды на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС (на примере поселка Уразово Белгородской области) // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2006. - Т. 46, №2.-С. 248-255.

30. Kalaev V.N., Butorina А.К. Cytogenetic effect of oak (Quercus robur L.) trees growing on sites contaminated by Chernobyl fallout II Silvae Genetica, - 2006. - V. 55, issue 3.-P. 93-101.

31. Калаев B.H. Чернобыльские следы в клетках II Химия и жизнь. - 2006. -№7.-С. 50-51.

32. * Калаев В.Н., Буторнна А.К., Шелухина О.Ю. Оценка антропогенного загрязнения районов г. Старый Оскол по онтогенетическим показателям семенного потомства березы повислой // Экологическая генетика. - 2006. - Т. 4, № 2. С. 9-23.

33. Калаев В Л, Калаева ЕЛ., Преображенский А.П., Хорее ва ОЗ. Регрессионный анализ в биологических исследованиях II Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2007. - Т. 6, № 3. - С. 755- 759.

34. Калаев В.Н., Калаева Е.А., Арпохов В.Г., Преображенский А.П. Применение кластерного анализа в биологических исследованиях // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2007. - Т. 6, № 4. - С. 1008 -1014.

35. Калаев В.Н., Преображенский А.П., Карпова С.С. Прогнозирование суточных ритмов ядрышковых показателей семенного потомства березы повислой (Betula pendula Roth) // Программы д ля ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем. - 2008. - Jfe 2. - Ч. 2. - С. 37 -38.

36. 'Калаев В.Н., Карпова С.С., Артюхов В.Г., Матвеев С.М., Таранков В.И. Цито генетические характеристики семенного потомства деревьев березы повислой в Хреновском бору //Лесоведение. - 2009. - №3.-С.43-51.

37. * Артюхов В.Г., Калаев ВЛ., Карпова С.С. Цитогенетический полиморфизм семенного потомства деревьев березы повислой (Betula pendula Roth),

произрастающих в различных экологических условиях // Экологическая генетика. - 2009. - Т. 7,№ 1. - С. 30 - 40. Материалы конАеоениий

38. Butorina А.К., Kalaev V.N., Najdenova L.S., Dirdina O.V. Using of forest tree species for the cytogenetical monitoring on contaminated areas // Forests and tree resources: Proceedings of the 11 World Forestry Congress. - Antalya, 1997. - V. 1A. -P. 181.

39. Butorina A.K., Kalaev V.N., Mashkina O.S., Muraya L.S. Raising of efficiency of forest tree genetic resources utilisation by means of cytogenetical method // Forests, biological diversity and die maintenance of the natural heritage: Proceedings of the 11 World Forestry Congress. - Antalya, 1997. - V. 2B. -P. 211.

40. Butorina AX, Kalaev V.N., Najdenova O., Myagkova O., Dirdina O.V. Common and specific types of cytological disturbances in different forest tree species, growing on contaminated areas of Central Russia // Cytogenetic Studies of Forest Trees and Shrubs - Review, Present Status, and Outlook on the Future: Abstracts of Invited Papers Symposium of IUFRO Cytogenetics Working Party. S2.04 - 08, Graz, September 6-11,1998. - Graz, 1998. - P. 32A.

41. Буторина A.K., Калаев B.H., Вострикова T.B., Богданова Е.В., Мазурова И.Э. Адаптивные реакции на клеточном уровне на антропогенный стресс у древесных растений // Современные проблемы генетики и селекции плодовых и ягодных культур и пути их решения: сб. докл. и сообщ. 19 Мичуринских чтений. - Мичуринск, 1999. - С. 12 -14.

42. Буторина А.К., Калаев В Л., Богданова Б.В., Мазурова И.Э. Общие и специфические механизмы устойчивости древесных растений к антропогенному загрязнению II Проблемы повышения экологических функций леса: материалы симпозиума.-Воронеж, 2000.-С. 128-129.

43. Буторина AJC., Сиволапов А.И., Мурая Л.С., Калаев В.Н., Иванов Р.В., Лысак М.Б., Богданова Е.В., Миронов А.Н. Перспективы использования цито-генетического метода в лесоводстве для ускоренного воспроизведения ценных лесных ресурсов II Интеграция науки и высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса и лесной продукции: материалы международ, науч.-практич. конф. - Воронеж: Воронеж, гос. лесотехн. акад., 2001. - С. 83 ~ 87.

44. Буторина А.К., Калаев В.Н., Карпова С.С. Влияние антропогенного загрязнения на процессы протекания митоза у семенного потомства березы повислой в городе Воронеже // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий: матер. 14 меж-респ. науч.-практич. конф.- Краснодар: Кубанский госуниверситет, 2001. - С. 12-13.

45. Буторина А.К., Калаев В.Н. Цитологические механизмы адаптации про-лиферативного пула клеток корневой меристемы дуба черешчатого к антропогенному загрязнению // Онтогенез и популяция: сб. материалов 3 всероссийск. популяционного семинара. - Йошкар-Ола: Марийский государственный университет, 2001. - С. 63 - 65.

46. Калаев В.Н. Цитогенетические механизмы адаптации лиственных древесных растений к антропогенному загрязнению // Приспособления организмов к действию экстремальных факторов: материалы 7 международной научно-практической экологической конференции. - Белгород, 2002. - С. 107.

47. Kalaev V.N., Karpova S.S. The cytogenetic mechanisms of adaptation of deciduous woody plants to anthropogenic pollution // Dynamics and conservation of genetic diversity in forest ecosystems: Abstracts of International Conference DY-GEN. - Strasbourg, 2002. - P. 128.

48. Калаев B.H., Сенькевич EJ3., Вахтель B.M. Влияние работы Нововоронежской АЭС На цито генетические показатели семенного потомства древесных растений, произрастающих в окрестности станции, и перспективы их использования для оценки загрязнения окружающей среды // Промислова боташка: стан та перспективи розвитку: матер1али 4 мЬкнародшм науково1 конференцн. - До-нецыс: Лебщь, 2003. - С. 66 - 68.

49. Буторииа А .К., Калаев В Л., Карпова С.С. Остаточные ядрышки как механизм адаптации клеток к воздействию экстремальных факторов // Актуальные проблемы сохранения устойчивости живых систем: материалы 8 международ. науч. экологической конференции. - Белгород, 2004. - С. 28 - 29.

50. Karpova S.S., Kalaev V.N. Polymorphism of cytogenetic characteristics of birch seed progeny on ecological clean and polluted territories // Modern problems of genetics, radiobiology and evolution: second intern, conf. Dedicated to the 105& anniversary of the birth of N.W. Timofeeff-Ressovsky and the 70th anniversary of the paper "On the nature of gene mutations and gene structure" by N.W. Timofeeff-Ressovsky, K.G. Zimmer, and M. Delbrück (Yerevan, September 8 - 11, 2005): Abstr., Papers by Young Scientists. - Dubna: JINR, 2005. - P. 68.

51. Калаев B.H., Карпова C.C., Артюхов BJ\, Матвеев С.М., Таранков В.И. Цитогенетические характеристики проростков, всхожесть и полнозернистость семян деревьев березы повислой, произрастающих в различных лесораститель-ных условиях Хреновского бора // Современные проблемы популяционной экологии: материалы 9 международ. научн.-пракгич. экологич. конф. - Белгород: Полиптера, 2006. - С. 81 - 83.

52. Калаев В.Н., Преображенский АЛ., Карпова С.С. Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей в апикальной меристеме проростков семян березы повислой // Интеллектуальные информационные системы: труды всерос. конф. - Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2007. - С. 180 -182.

53. Калаев В.Н. Влияние техногенного загрязнения на всхожесть семян и некоторые цитогенетические показатели семенного потомства деревьев березы повислой (Betula pendula Roth) // Актуальные проблемы ботаники и методики преподавания биологии: материалы 2 международ, научно-практич. конф. -Белгород: Политерра, 2007. - С. 160 -166.

54. Калаев В.Н. Цитогенетика некоторых лиственных древесных растений, произрастающих на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС, и испытывающих значительные ан-

'гропогенные нагрузки // Промислова боташка: стан та перспективи розвнгку: матер1али мЬкнар. наук. конф. - Донецьк, 2007. - С. 193 -198.

55. Калаев В.Н. Цито генетическая изменчивость семенного потомства дуба черешчатого (Querem robur L.) в условиях антропогенного загрязнения и на экологически чистых территориях II Проблемы деградации дубрав и современные системы ведения лесного хозяйства в них: материалы науч.-практич. семинара. - Воронеж: ВГЛТА, 2007. - С. 114 -117.

56. Калаев В.Н., Преображенский А.П., Карпова С.С. Методические подходы к формальному описанию суточных ритмов цито генетических показателей семенного потомства древесных растений с целью их прогнозирования // Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы 8 международ, научно-методической конференции. - Воронеж: ИПЦ Воронежского государственного университета, 2008. - Т. 1. - С. 250 - 254.

57. Карпова С.С., Калаев В.Н. Цито генетические реакции березы повислой на антропогенное загрязнение и перспективы ее использования для оценки гено-токсичносга окружающей человека среды Н Л Сивые объекты в условиях антропогенного пресса: матер. 10 международ. науч.-практич. экологической конференции. - Белгород: ПОЛИТЕРРА, 2008. - С. 83 - 84.

58. Калаев В.Н., Логачева АЛ. Ядрышковые характеристики семенного потомства дуба черешчатого в условиях загрязнения окружающей среды автотранспортным комплексом // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале 21 века: матер, всероссийск. конф. - Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2008. - Ч. 3. - С. 34.

59. Калаев ВН., Логачева АЛ. Цито генетические реакции семенного потомства дуба черешчатого (Quercus robur L.) на загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами автотранспорта И Генетика и биотехнология 21 века. Фундаментальные и прикладные аспекты: материалы международ, науч. конф. -Минск: Издательский цешр БГУ, 2008. - С. 93 - 95.

60. Карпова С.С., Калаев В.Н. Анализ корреляционных связей между цигоге-нетическими характеристиками семенного потомства березы повислой в связи с вопросами ее адаптации к антропогенному загрязнению // Фундаментальные аспекты биологии в решении актуальных экологических проблем: матер, международ. научно-практич. конф., посвященной 100-летию со дня рождения K.D. Горбунова. - Астрахань: ПолиграфКом, 2008. - С. 100-104.

61. Калаев В.Н., Преображенский А.П., Львович И.Я. Математическая модель суточных ритмов цито генетических показателей в апикальной меристеме корня проростков желудей дуба черешчатого (Quercus robur L.) // Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы 9 международ, науч.-метод, конф. - Воронеж: ИПЦ Воронежского государственного ун-та, 2009. - Т. 1. - С. 335-340.

62. Карпова С.С., Калаев В.Н. Суточные ритмы цито генетических показателей семенного потомства деревьев березы повислой (Betula pendula Rofh), произрастающих на территориях с разным уровнем антропогенного загрязнения // 5 съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров: матер, конференции. - Москва: Изд-во РГАУ-МСХА, 2009. - Ч. 2.- С. 241.

63. Логачева АЛ., Калаев В.Н. Цитогенетический полиморфизм семенного потомства деревьев дуба черешчатого ((Зиегсиэ гоЬиг Ь.), произрастающих на антропогенно загрязненных территориях // 5 съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров: матер, конференции. - Москва: Изд-во РГАУ-МСХА, 2009.-4.2.-С. 247.

16 работ (отмеченные знаком*) опубликовано в изданиях, соответствующих списку ВАК РФ для публикации материалов докторских диссертаций по биологическим наукам (10, И, 12,15,16,17,18,19,24,25,26,28,29,32,36,37).

«Роза ветров»

Тел.: (4732) 51-24-33.

Изд. лиц. ИД 00103. Издательство ООО «Новый взгляд». Подписано в печать 26.10.2009г. Усл. печ. л. 2. Бумага офсетная. Заказ 910132. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Калаев, Владислав Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Генетические основы гомеостаза. Понятие о цитогенетическом гомеостазе.

1.2. Цитогенетические методы изучения гомеостаза организмов.

1.2.1. Изучение митотической активности.

1.2.2. Оценка уровня и спектра патологических митозов.

1.2.3. Микроядерный тест.

1.2.4. Изучение ядрышковых характеристик.

1.3. Современное состояние проблемы адаптации. Понятие о неспецифическом адаптационной синдроме у растений.

1.4. Угроза генетической безопасности — проблема XXI века.

1.5. Мониторинг как система наблюдений за состоянием окружающей среды.

1.5.1. Типы мониторинга.

1.5.2. Биологический мониторинг и биоиндикация: цели, задачи, преимущества.

1.5.3. Цитогенетический мониторинг.

1.5.3.1. Принципы подбора тест-объектов для цитогенетического мониторинга.

1.5.3.2. Преимущества использования древесных растений для цитогенетического мониторинга.

1.5.3.3. Возможность экстраполяции результатов цитогенетического мониторинга, выполненного на животных и растительных объектах, на человека.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В РАЙОНАХ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ

ВОРОНЕЖСКОЙ И БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТЕЙ.

2.1. Город Воронеж.

2.2. Населённый пункт Старый Курлак Аннинского района Воронежской области.

2.3. Территория Нововоронежской АЭС и г. Нововоронеж

2.4. Населённый пункт Землянск Семилукского района Воронежской области.

2.5. Город Старый Оскол Белгородской области.

2.6. Поселок Уразово Валуйского района Белгородской области.

2.7. Хреновской бор.

2.8. Усманский бор.

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

3.1. Характеристика зебрины повислой (Zebrina pendula Schnitz.) как тест-объекта, используемого для оценки чувствительности критериев цитогенетического мониторинга.

3.1.1. Систематика зебрины повислой {Zebrinapendula Schnitz.).

3.1.2. Биология и кариология зебрины повислой {Zebrinapendula Schnitz.).

3.1.3. Схема постановки опыта по облучению традесканции радонов 80.

3.2. Характеристика дуба черешчатого {Quercus robur L.) как объекта для цитогенетических исследований.

3.2.1. Систематика.

3.2.2. Биология дуба.

3.2.3. Цитогенетика.

3.3. Характеристика берёзы повислой {Betula pendula Roth.) как объекта для цитогенетических исследований.

3.3.1. Систематика.

3.3.2. Ареал.

3.3.3. Биология.

3.3.4. Экологические особенности.

3.3.5. Цитогенетика.

3.4. Сбор семенного материала древесных растений.

3.5. Проращивание семян и фиксация проростков.

3.6. Проведение микроядерного теста в клетках буккального эпителия детей.

3.6.1. Детский контингент как объект мониторинговых исследований

3.6.2. Буккальный эпителий как материал для исследования генотоксичности среды.

3.6.3. Сбор материала. Изготовление и анализ микропрепаратов.

3.7. Статистическая обработка результатов.

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КРИТЕРИЕВ ЦИТО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.

4.1. Цитогенетическая характеристика традесканции Zebrina pendula Schnitz. после облучения радоном.

4.2. Сравнительная характеристика чувствительности различных критериев для цитогенетического мониторинга.

ГЛАВА 5. ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ЛИСТВЕННЫХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ НА СТРЕССОВЫЕ ФАКТОРЫ.

5.1.1. Суточные ритмы цитогенетических показателей проростков семян лиственных древесных растений, произрастающих в различных экологических условиях.

5.1.2. Математическая модель суточного ритма цитогенетических показателей семенного потомства древесных растений, произрастающих на территориях с различной антропогенной нагрузкой.

5.2. Цитогенетические реакции семенного потомства деревьев берёзы повислой в различных экологических условиях.

5.2.1. Цитогенетические характеристики семенного потомства берёзы повислой в экологически безопасных условиях.

5.2.2. Цитогенетические характеристики семенного потомства берёзы повислой в условиях антропогенного загрязнения.

5.2.2.1. Цитогенетические характеристики семенного потомства берёзы повислой в условиях г. Воронежа.

5.2.2.1.1. Характеристика митотической активности.

5.2.2.1.2. Характеристика частоты и спектра патологических митозов.

5.2.2.1.3. Изменение частоты встречаемости остаточных ядрышек в митозе.

5.2.2.1.4. Изменение ядрышковых характеристик.

5.2.2.2. Цитогенетические характеристики семенного потомства берёзы повислой в условиях г. Старый Оскол.

5.3. Цитогенетические реакции семенного потомства лиственных древесных растений, произрастающих около крупных ядерных объектов и на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС.

5.3.1. Цитогенетические показатели семенного потомства лиственных древесных растений, произрастающих в 1-км зоне Нововоронежской АЭС.

5.3.1.1. Цитогенетические показатели семенного потомства деревьев дуба черешчатого, произрастающих в 1-км зоне Нововоронежской АЭС.

5.3.1.2. Цитогенетические показатели семенного потомства деревьев берёзы повислой, произрастающих в 1-км зоне Нововоронежской АЭС.

5.3.1.3. Цитогенетические характеристики семенного потомства берёзы повислой в условиях г. Нововоронежа.

5.3.2. Цитогенетические реакции семенного потомства лиственных древесных растений, произрастающих на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС.

5.3.2.1. Цитогенетические показатели семенного потомства деревьев берёзы повислой, произрастающих на территориях со значительным уровнем антропогенного загрязнения.

5.3.2.1.1. Цитогенетические характеристики семенного потомства берёзы повислой в условиях п. Уразово.

5.3.2.1.2. Цитогенетические характеристикименного потомства берёзы повислой в условиях Землянск.

5.3.2.2. Цитогенетические показатели семенного потомства деревьев дуба черешчатого, произрастающих на территориях со значительным уровнем антропогенного загрязнения.

5.3.2.3. Цитогенетические показатели семенного потомства деревьев дуба черешчатого, произрастающих на территориях с незначительным уровнем антропогенной нагрузки.

5.4. Цитогенетические характеристики семенного потомства деревьев берёзы повислой, произрастающих в различных лесорастительных условиях Хреновского бора.

5.5. Цитогенетика лиственных древесных растений в стрессовых условиях

Введение Диссертация по биологии, на тему "Цитогенетические реакции лиственных древесных растений на стрессовые условия и перспективы их использования для оценки генотоксичности окружающей среды"

Актуальность темы. Исследование цитогенетических характеристик древесных растений и закономерностей их изменений под действием различных экзогенных и эндогенных факторов представляет собой важную проблему, стоящую перед специалистами в области генетики, цитологии, экологии и смежных наук. Это обусловлено, с одной стороны, масштабным воздействием различного рода поллютантов на экосистемы, с другой - широким использованием древесных растений для озеленения городов, создания про-мышленно-парковых зон (леса являются своеобразными фильтрами, задерживающими пыль и вредные соединения; после аварии на Чернобыльской АЭС они стали ловушкой для радионуклидов), для рекультивации земель. В связи с этим возникает задача создания насаждений, устойчивых к стрессовым влияниям, обусловленным действием загрязнителей различной природы. Её решение заключается в выявлении молекулярно-клеточных механизмов обеспечения резистентности растений к неблагоприятным факторам и отборе соответствующих генотипов.

Достаточно широк перечень исследований древесных растений по морфологическим, биохимическим и др. признакам (Дружкина, 2007; Матвеев, 2004; Онучин, 1993; Осколков, 1998а, б; Романовский, 1992; Федорова, 1997; Эрна, 1986 и др.), однако, особое внимание следует уделить цитогене-тическим признакам, которые позволяют проследить изменения генетической системы, обусловленные загрязнением или другим стрессовым воздействием, на ранних стадиях их возникновения - ещё до момента фенотипиче-ского проявления, или же выявить генетические особенности изучаемого материнского дерева, например, его мутантную природу.

В настоящее время как в России, так и за рубежом, активно проводятся-исследования цитогенетических реакций древесных растений на воздействие различного рода модификаторов, но в большинстве случаев эти работы выполняются на видах хвойных (Изменчивость цитологических показателей ., 2005; Владимирова, 2005; Дорошев, 2004; Калашник, 2008; 2009; Квитко,

2009; Мазурова, 2009; Машкина, 2008; Муратова, 1991; 2004; Седельникова, 2008; Черкашина, 2007; Шафикова, 1999 и многие другие). В них отмечается, что механизмами адаптации к стрессовым условиям (краевой ареал, избыточная увлажненность почвы, аэротехногенное загрязнение) являются увеличение числа хромосом с вторичными перетяжками, появление кольцевых и добавочных В-хромосом, возможна также замена митоза на амитоз. Показано, что в условиях антропогенного загрязнения может происходить изменение ядрышковых характеристик, как правило, увеличение или уменьшение числа ядрышек в клетке, ядерно-ядрышковых отношений, возрастает уровень нарушений митоза, расширяется их спектр, возможно появление микроядер, изменение числа делящихся клеток. Для лиственных древесных растений подобного рода работ выполнено значительно меньше (Вострикова, 2006; 2007; Карпова, 2002; Миронов, 2002; Сенькевич, 2007 и др.). Так, установлено, что в условиях загрязнения возрастает уровень патологий митоза и расширяется их спектр, возможно появление остаточных ядрышек на стадии метафазы — телофазы митоза, которому приписывается адаптивное значение.

Для оценки воздействия стресс-факторов на цитогенетический аппарат древесных растений необходимо выявить в контролируемых лабораторных условиях чувствительность к этим факторам различных цитогенетических показателей. В природных условиях провести подобный эксперимент не представляется возможным, т.к. трудно подобрать территории со строго определённой концентрацией и составом загрязнителей.

Работы по изучению суточной ритмики цитогенетических показателей (патологических митозов, ядрышковых характеристик) у лиственных древесных растений практически неизвестны. Ранее на ряде видов травянистых было показано, что митотическая активность в пролиферирующих тканях подвержена изменениям в течение 24 часов (Гриф, 1994). Исследований суточной динамики патологических митозов и ядрышковых характеристик вообще не проводилось, хотя эти параметры также подвержены подобного рода изменениям. Хотелось бы особо отметить, что в периодической печати описания цитогенетических показателей древесных растений приводятся без указания сроков фиксации материала, соответственно, не учитывается факт колебаний величин изучаемых параметров в течение дня, что не позволяет провести корректного сравнения результатов, полученных разными авторами, между собой и зачастую приводит к ошибочным заключениям о характере наблюдаемых явлений.

Важным прикладным аспектом применения цитогенетических показателей древесных растений является осуществление цитогенетического мониторинга состояния окружающей среды с их использованием, т.к. древесные растения в качестве тест-объектов обладают рядом преимуществ: 1) являются многолетниками, что позволяет проводить лонгитюдные исследования; 2) широко представлены в защитных лесонасаждениях около промышленных предприятий; 3) в 10 — 12 раз более радиочувствительны, чем травянистые (радиочувствительность (LD50) сосны обыкновенной приближается к таковой человека), что позволяет допустить возможность экстраполяции результатов, полученных на древесных растениях, на человека (Радиоактивное загрязнение районов ., 1990). Знание реакций ядерного аппарата древесных растений на антропогенное загрязнение позволит разработать теоретические основы такого мониторинга.

Основная ценность цитогенетического мониторинга загрязнения окружающей среды состоит в получении сведений о том, будет ли среда геноток-сична для человека. Выявление корреляционных связей между цитогенетиче-скими показателями семенного потомства лиственных древесных растений, произрастающих около промышленных объектов, и уровнем аберрантных клеток буккального эпителия детей, проживающих в этих же районах, а в дальнейшем, возможно, установление математической зависимости между этими показателями, позволит, вероятно, ответить на этот вопрос. На возможность существования такой зависимости указывает обнаруженная нами ранее связь между частотой врожденных пороков развития у новорожденных и уровнем патологических митозов у семенного потомства сосны обыкновенной на изучаемой территории (Relationship between cytogenetic ., 2000). Принимая во внимание изложенное выше, становится очевидной необходимость исследования цитогенетических механизмов формирования устойчивости лиственных древесных растений на клеточном и субклеточном уровнях к антропогенному загрязнению и другим стрессовым воздействиям.

Целью диссертационной работы явилось выявление цитогенетических реакций лиственных древесных растений на примере дуба черешчатого (Quercus robur L.) и берёзы повислой (Betula pendula Roth) на антропогенное загрязнение и установление путей их адаптации на клеточном и субклеточном уровнях, а также перспектив использования древесных растений для оценки генотоксичности окружающей среды для человека.

Для достижения поставленной цели предполагалось решить следующие задачи:

1) провести комплексное изучение основных цитогенетических показателей семенного потомства лиственных древесных растений, их роли в процессах морфогенеза в условиях антропогенного загрязнения и в норме (нестрессовых условиях);

2) выявить пути адаптации лиственных древесных растений к загрязнению окружающей среды, вызванному деятельностью человека, факторами физической и химической природы;

3) разработать шкалу чувствительности критериев цитогенетического мониторинга к стрессовым воздействиям различной интенсивности;

4) исследовать в течение суток динамику цитогенетических показателей проростков семян берёзы повислой и дуба черешчатого, собранных на территориях с разным уровнем антропогенного загрязнения, и установить закономерности их изменений в норме и в стрессовых условиях;

5) выявить отдалённые цитогенетические эффекты радиоактивного облучения в результате аварии на Чернобыльской АЭС у семенного потомства дуба черешчатого;

8 ? и

6) оценить степень генотоксичности среды для человека по данным ци-тогенетического мониторинга с использованием видов древесных растений.

Научная новизна выполненной работы.

Впервые на основании экспериментальных данных по облучению радоном Zebrina pendula установлена разная резистентность цитогенетических показателей к стрессовым факторам. Среди изученных параметров можно выделить чувствительные (изменения которых выявляются при самых незначительных отклонениях условий среды от оптимальных), например, ядрыш-ковые характеристики и время прохождения клетками стадий митоза, и устойчивые (эти показатели изменяются только при сублетальных стрессовых воздействиях), например, появление клеток с микроядрами, депрессия мито-тической активности.

Проведено систематическое исследование цитогенетических характеристик проростков семян Q. robur L. и В. pendida Roth., собранных на экологически «чистой» территории, в зонах антропогенного загрязнения (химического, радиационного, комбинированного), в разных лесорастительных условиях. Установлены пределы изменчивости цитогенетических показателей семенного потомства берёзы повислой и дуба черешчатого в норме (на экологически «безопасной» территории). Показано, что многозародышевые жёлуди характеризуются более широким варьированием цитогенетических показателей по сравнению с однозародышевыми, что делает их ценным селекционным материалом.

Выявлены суточные ритмы изменения цитогенетических показателей проростков семян дуба черешчатого в норме и берёзы повислой на экологически «чистой» и антропогенно загрязнённой территориях. Показан сдвиг (сбой) циркадных ритмов цитогенетических характеристик при стрессовом воздействии, обусловленный адаптацией к неблагоприятным факторам.

Дано формальное описание суточных ритмов цитогенетических показателей берёзы повислой и дуба черешчатого с использованием полиномиальных функций.

Предложена схема цитогенетических реакций двух видов лиственных древесных растений на стрессовые воздействия различной природы. Установлены пути адаптации О. robur L. и В. pendnla Roth, на клеточном и субклеточном уровнях к условиям обитания.

Выявлены отдалённые цитогенетические эффекты у семенного потомства деревьев дуба черешчатого, подвергшихся радиоактивному облучению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Установлено, что мутационный процесс характеризуется волновой кинетикой. Показано модулирующее действие антропогенного загрязнения на проявление указанных эффектов. Продемонстрирована возможность интегральной оценки загрязнения среды по совокупности цитогенетических показателей лиственных древесных растений с использованием методов кластерного анализа.

Установлены сходные тенденции в изменениях частоты встречаемости клеток с микроядрами в слизистой эпителия ротовой полости детей и морфологических характеристик ядрышек в клетках семенного потомства берёзы повислой. Методом регрессионного анализа была подобрана формула, описывающая зависимость между показателями ядрышковой активности (площадь поверхности одиночных ядрышек) семенного потомства берёзы повислой и частотой цитогенетических нарушений у человека (встречаемость клеток с микроядрами в эпителиоцитах ротовой полости детей). Опытная проверка предложенной математической формулы выявила хорошее совпадение прогнозируемых и экспериментальных данных.

Научно-практическое значение результатов исследований.

Научные положения диссертационной работы углубляют теоретические представления, касающиеся установления цитогенетических реакций лиственных древесных растений на стрессовые воздействия разной этиологии и выявления механизмов адаптации к неблагоприятным факторам среды на клеточном и субклеточном уровнях.

Разработанная шкала чувствительности цитогенетических показателей позволит выбирать адекватные силе воздействия цитогенетические критерии при проведении цитогенетического мониторинга и оценке генотоксичности среды/химических соединений.

Полученные результаты по влиянию антропогенного загрязнения (химического, радиоактивного, комбинированного), лесорастительных условий на цитогенетические показатели проростков семян дуба черешчатого и берёзы повислой необходимо учитывать при проведении лесовосстановительных работ с использованием семенного материала, собранного на загрязнённых территориях.

Крайние минимальные и максимальные величины исследованных цитогенетических характеристик берёзы повислой и дуба черешчатого могут служить показателями пределов изменчивости изучаемых параметров в нестрессовых условиях и учитываться при проведении цитогенетического мониторинга состояния окружающей среды с использованием указанных видов и в лесной селекции при отборе деревьев, продуцирующих семенное потомство, отличающееся от нормы по своим цитогенетическим характеристикам.

Выявлена селекционная ценность многозародышевых жёлудей по сравнению с однозародышевыми, поскольку они характеризуются более широким варьированием цитогенетических показателей. Поэтому их целесообразно использовать как материал для направленного отбора для создания растений с заданными признаками.

Представленные данные можно рассматривать как результаты мониторинга загрязнения окружающей среды в населённых пунктах Воронежской и Белгородской областей с использованием цитогенетических показателей древесных растений и микроядерного теста в буккальном эпителии человека. Предложенный метод кластерного анализа совокупности цитогенетических показателей древесных растений и человека позволяет произвести интегральную оценку состояния среды. Его использование дало возможность выявить наиболее загрязнённые и чистые территории в местах проведения исследования.

Уравнение, связывающее изменения ядрышковых характеристик берёзы повислой и уровня микроядер в буккальном эпителии человека на загрязнённых территориях, позволяет проводить прогноз генотоксичности среды для человека по цитогенетическим показателям семенного потомства древесного растения.

В ходе проведения работы по математическому описанию суточных ритмов цитогенетических характеристик О. robur L. и В. pendula Roth, разработан способ, позволяющий на основе одного экспериментально полученного значения цитогенетического показателя провести расчёт его величины в любой момент времени в течение суток. Получено два патента на изобретение способов изучения суточных ритмов цитогенетических показателей древесных растений. На их основе созданы 4 программы для ЭВМ: «Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства дуба черешчатого», «Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства берёзы повислой {Betula pendula Roth)», «Прогнозирование суточных ритмов цитогенетических показателей семенного потомства сосны обыкновенной {Pinus sylvestris L.)», «Прогнозирование суточных ритмов ядрышковых показателей семенного потомства сосны обыкновенной {Pinus sylvestris L.)».

На основании проведенных исследований создан интернет-ресурс (www.cytogenetica-trees.vivt.ru), посвященный цитогенетическим исследованиям древесных растений.

Материалы работы используются в учебном процессе на биолого-почвенном факультете Воронежского госуниверситета при подготовке выпускных квалификационных работ и кандидатских диссертаций. Они вошли в курсы лекций «Экологическая генетика», «Радиационная генетика», «Анатомия, генетика, радиобиология», «Человек», лабораторных занятий Большого практикума для студентов кафедры генетики, цитологии и биоинженерии.

Материалы диссертационной работы по биотестированию представлены в виде информации для внедрения (Информационный листок № 150-98

Цитогенетический мониторинг загрязнения территорий», Воронежский ЦНТИ, 1998 г.).

На защиту выносятся следующие положения.

1. Шкала чувствительности цитогенетических показателей растений к стрессовому воздействию и схема цитогенетических реакций лиственных древесных растений на неблагоприятное воздействие, обусловленное экзогенными и эндогенными факторами.

2. Цитогенетические показатели дуба черешчатого и берёзы повислой подвержены суточным колебаниям, ритмы которых могут изменяться в стрессовых условиях.

3. Суточная динамика изменений цитогенетических показателей древесных растений описывается и прогнозируется с помощью полиномиальных функций.

4. На территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению, после нормализации радиационного фона у семенного потомства лиственных дре- • весных растений выявлена волновая кинетика мутационного процесса.

5. Пределы изменчивости цитогенетических показателей семенного потомства дуба черешчатого и берёзы повислой в норме (на экологически «безопасных» территориях).

6. Антропогенное загрязнение (радиоактивное, химическое, комбинированное) и определённые лесорастительные условия вызывают разнонаправленные изменения процессов протекания митоза и ядрышковых характеристик в клетках апикальной меристемы проростков семян лиственных древесных растений, которые являются отражением реакций адаптации на клеточном и субклеточном уровнях к стрессовому воздействию.

7. Использование методов кластерного анализа совокупности цитогенетических показателей семенного потомства лиственных древесных растений позволяет дать интегральную оценку состояния среды.

8. Возможность прогноза генотоксичности окружающей среды для человека по цитогенетическим показателям древесных растений.

Личный вклад.

Диссертационная работа является результатом многолетних (1994 — 2009 гг.) комплексных исследований, выполненных лично автором или под его руководством совместно с сотрудниками и студентами-дипломниками кафедры генетики, цитологии и биоинженерии Воронежского госуниверситета. Автором разработаны теоретические и методические положения, обоснованы цели и задачи исследования, проведён сбор и анализ экспериментального материала, обобщены результаты исследований. Статьи и научные доклады подготовлены самостоятельно и в соавторстве.

Апробация результатов исследования.

Результаты диссертационной работы были представлены на межреспубликанской научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны природных экосистем южных и центральных регионов России» (Краснодар, 1996); Международной научной конференции «Биологические проблемы устойчивого развития природных экосистем» (Воронеж, 1996); 11 World Forestry Congress (13-22 October 1997, Antalya, Turkey); conference of IUFRO Working Party 2.08.05 held Oct. 12-17, 1997, College of Agricultural Sciences, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania, U.S.A. «Diversity and Adaptation in Oak Species»; 3 международной конференции из серии «Нелинейный мир» «Экология. Экологическое образование. Нелинейное мышление» (Москва, 1998); Symposium of IUFRO Cytogenetics Working Party. S2.04 - 08, Graz, September 6 - 11, 1998 «Cytogenetic Studies of Forest Trees and Shrubs - Review, Present Status, and Outlook on the Future»; Международном совещании «Методы оценки состояния и устойчивости лесных экосистем» (8-13 августа, 1999 г., Красноярск); Международном симпозиуме «Радикальное повышение экологических функций леса в 21 веке» (Воронеж, 1999); 19 Мичуринских чтениях «Современные проблемы генетики и селекции плодовых и ягодных культур и пути их решения» (Мичуринск, 27 - 29 октября 1998 г.); Международной научно-практической конференции «Интеграция фундаментальной науки и высшего лесотехнического образования по проблемам ускоренного воспроизводства, использования и модификации древесины» (Воронеж, 13-16 июня, 2000); International conference «Modern problems of radiobiology, radioecology and evolution dedicated to centenary of N.W. Timofeeff-Ressovsky» (September 6-9, 2000, Dubna, Russian); 2 съезде ВОГиС (Санкт-Петербург, 2000); Международной конференции «Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды (Биорад-2001)» (20 - 24 марта 2001 г. Сыктывкар); Международной научно-практической конференции «Интеграция науки и высшего лесотехнического образования по управлению качеством леса и лесной продукции» (25 - 27 сентября 2001 г., Воронеж); 14 межреспубликанской научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (17 апреля 2001 г., Краснодар); 3 всероссийском популяционном семинаре «Онтогенез и популяция» (Йошкар-Ола, 2001); 7 международной научно-практической экологической конференции «Приспособления организмов к действию экстремальных факторов» (5-6 ноября 2002 г., Белгород); Международной научной конференции, посвященной 25-летию кафедры ботаники Сыктывкарского университета, «Экологическая ботаника: наука, образование, прикладные аспекты» (18-21 сентября 2002 г., Сыктывкар); International Conference DYGEN «Dynamics and conservation of genetic diversity in forest ecosystems» (Strasbourg, 2002, France); 11 International Conference IBFRA and Workshop GOFC «Boreal Forest and Environment: Local, Regional and Global Scales» (August 5-9, 2002, Krasnoyarsk, Russia); 4 и 5 м1жнародног HayK0B0i конференци (м. Донецьк, 2003;,2007 p.p.); 8 международной научной экологической конференции «Актуальные проблемы сохранения устойчивости живых систем» (г. Белгород, 27 - 29 сентября 2004); 3 съезде ВОГиС «Генетика в 21 веке: современное состояние и перспективы развития» (Москва, 6-12 июня 2004 г.); Second international conference Dedicated to the 105th anniversary of the birth of N.W. Timofeeff-Ressovsky and the 70th anniversary of the paper «On the nature of gene mutations and gene structure» by N.W. Timofeeff-Ressovsky, ICG. Zimmer, and M. Delbruck «Modern problems of genetics, radiobiology and evolution» (Yerevan, Armenia, September 8 - 11, 2005); 5 международном Совещании и школе молодых учёных по кариологии, карио-систематике и молекулярной систематике растений «Кариология, кариоси-стематика и молекулярная филогения растений» (г. Санкт-Петербург, 12—15 октября 2005 г.); 9 международной научно-практической экологической конференции «Современные проблемы популяционной экологии» (2-5 октября 2006 г., г. Белгород); 2 международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ботаники и методики преподавания биологии» (24 -26 сентября 2007 г., Белгород); Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2007); итоговой конференции по результатам выполнения мероприятий за 2007 год в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы» (6-16 декабря 2007 г., Москва); научно-практическом семинаре «Проблемы деградации дубрав и современные системы ведения лесного хозяйства в них» (28 - 30 марта 2007 г., г. Воронеж); 8 и 9 международных научно-методических конференциях «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2008; 2009); 15 международной научной конференции «Математика, компьютер, образование» (28 января - 2 февраля 2008 г., г. Дубна); 10 международной научно-практической экологической конференции «Живые объекты в условиях антропогенного пресса» (15-18 сентября 2008 г., г. Белгород); Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале 21 века» (22 — 27 сентября 2008 г., Петрозаводск); Международной научной конференции «Генетика и биотехнология 21 века. Фундаментальные и прикладные аспекты» (3-6 декабря 2008 г., Минск); Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения К.В. Горбунова «Фундаментальные аспекты биологии в решении актуальных экологических проблем» (10 - 12 декабря 2008 г., Астрахань); 5 съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров (Москва, 21-28 июня 2009 г.); на отчетных научных сессиях биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета (Воронеж, 1999 - 2009 гг.).

Исследования, выполненные при подготовке диссертационной работы, поддержаны грантами Президента РФ для молодых учёных — кандидатов наук и их научных руководителей «Цитогенетические реакции древесных растений (на примере лиственных) на стрессовые условия, обусловленные антропогенным загрязнением, и оценка генотоксичности окружающей среды для человека по цитогенетическим показателям древесных растений» (грант № МК-2587.2004.4) и «Цитогенетика лесных древесных растений в условиях антропогенного загрязнения окружающей среды и пути адаптации древесных растений к стрессовым условиям на клеточном и субклеточном уровне» (грант № МК-3481.2007.4); НИОКР Министерства природных ресурсов РФ «Биогеосферные исследования состояния и динамики природной среды в условиях интенсивного воздействия антропогенных факторов на территории Центрально-Черноземного региона», (государственный контракт № ВК-02-47/301); государственным контрактом Минобрнауки России от 25 июня 2007 г. № 02.512.11.2130 «Цитогенетические реакции древесных растений (на примере лиственных и хвойных) на стрессовые условия, обусловленные антропогенным загрязнением, и оценка генотоксичности окружающей среды для человека по цитогенетическим показателям древесных растений»; грантом РФФИ «Анализ и прогнозирование молекулярно-клеточных реакций биосистем на антропогенное загрязнение атмосферы» (грант № 09-04-97503-р-центр-а)

Исследование «Оценка генотоксичности окружающей среды в районах г. Воронежа и Воронежской области по цитогенетическим реакциям человека и древесных растений», являющееся частью представленной диссертации, удостоена премии администрации Воронежской области для молодых учёных за лучшую научную работу в 2001 г.

Публикации.

По теме диссертации получено 90 научных работ, в том числе 16 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов докторских диссертаций по биологическим наукам, 2 патента, 2 свидетельства на регистрацию программ для ЭВМ, 1 информационный листок.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из 6 глав, 414 страниц, содержит 93 рисунка, 82 таблицы. В работе процитировано 415 литературных источников.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Калаев, Владислав Николаевич

ВЫВОДЫ

1. Выделены чувствительные цитогенетические показатели, модификации которых выявляются при самых незначительных отклонениях условий среды от оптимальных, (ядрышковые характеристики и время прохождения клетками стадий митоза), и устойчивые, которые изменяются только при сублетальных стрессовых воздействиях, (появление клеток с микроядрами, депрессия митотической активности). Создана шкала чувствительности цитогенетических показателей к стрессовым факторам.

2. В качестве эталона при проведении цитогенетического мониторинга и для сравнительной оценки семенного потомства деревьев разных селекционных категорий предложены пределы изменчивости цитогенетических показателей проростков семян деревьев берёзы повислой (по 17 показателям) и дуба черешчатого (по 10 показателям), собранных на экологически «чистой» территории.

3. Представлено математическое описание суточных ритмов цитогенетических показателей дуба черешчатого и берёзы повислой с использованием полиномиальных функций. Показана необходимость увеличения степени полинома при описании динамики изменения основных характеристик митотического аппарата в условиях антропогенного загрязнения.

4. Разработанные нами математические модели позволяют прогнозировать значения цитогенетических показателей в любое время суток по единственному экспериментально полученному в определённый час, а также корректно сравнивать результаты цитогенетических исследований, выполненных на проростках семян, зафиксированных в разное время;

5. У потомства материнских деревьев дуба черешчатого, подвергшихся радиоактивному облучению, в отдалённые сроки после воздействия радиации наблюдались изменения цитогенетических показателей (мутационный процесс), характеризующиеся волновой кинетикой.

6. В 1 км зоне Нововоронежской АЭС происходит изменение цитогенетических показателей семенного потомства дуба черешчатого и берёзы повислой по сравнению с контролем, связаное с функционированием атомной станции. У исследованных тест-объектов наиболее чувствительным к загрязнению оказались ядрышковые характеристики (площадь поверхности одиночных ядрышек, встречаемость многоядрышковых клеток) и время прохождения клетками стадий митоза, что связано с активацией механизмов checkpoint-репарации генетического материала.

7. Установлено влияние лесорастительных условий в Хреновском бору (сухой, свежий и влажный бор) на цитогенетические показатели проростков семян берёзы повислой (митотическая активность, уровень и спектр нарушений митоза, ядрышковые характеристики).

8. Выявлены разнонаправленные цитогенетические реакции семенного потомства дуба черешчатого и берёзы повислой, обусловленные уровнем загрязнения и альтернативными адаптивными реакциями. Построена схема цитогенетических реакций в зависимости от силы стрессового воздействия.

9. Выявлены механизмы адаптации лиственных древесных к стрессовым условиям: а) усиление репаративных процессов в клетках меристемы и запуск механизмов chekpoint-npoBepKH целостности генетического материала; б) увеличение числа ядрышкообразующих районов, активация транскрипции ранее работавших ядрышкообразующих районов и появление остаточного ядрышка в метафазе, анафазе, телофазе митоза; в) возрастание числа делящихся клеток при увеличении числа клеток с нарушениями митоза.

10. Установлены сходные тенденции в изменении некоторых цитогенетических характеристик проростков семян берёзы повислой и человека на обследованных территориях. Предложена формула, описывающая зависимость между показателями ядрышковой активности (площадь поверхности одиночных ядрышек) семенного потомства берёзы повислой и частотой цитогенетических нарушений у человека (встречаемость клеток с микроядрами в эпителиоцитах ротовой полости детей), проведена её проверка и отмечено хорошее совпадение прогнозируемых и экспериментальных данных по выявлению уровня аберрантных эпителиоцитов.

11. С использованием методов кластерного анализа по совокупности показателей тест-объектов выявлены наиболее антропогенно агрязненные и чистые территории в 5 населённых пунктах и в 1 -км зоне Нововоронежской АЭС.

12. Цитогенетические характеристики дуба черешчатого и берёзы повислой являются интегральным отражением влияния загрязнения на биоту и могут быть рекомендованы для ранней диагностики состояния насаждений и окружающей среды в целом, т.к. их отклонения от нормы могут быть обнаружены ещё до того, как нарушения проявятся на фенотипи-ческом уровне.

заключение)

На основании проведенных исследований цитогенетических показателей семенного потомства двух видов (берёза повислая и дуб черешчатый) лиственных древесных растений, произрастающих на территориях с разным уровнем антропогенного загрязнения, разработанной шкалы чувствительности цитогенетических показателей к неблагоприятным воздействиям и анализа данных литературы мы предлагаем следующую схему цитогенетических реакций лиственных древесных растений на воздействие, обусловленное как экзогенными (антропогенным воздействием, лесорастительными условиями и т.д.), так и эндогенными (суточные ритмы) факторами (рис. 5.71).

При самом слабом стрессовом воздействии отмечается увеличение времени прохождения клетками митотического цикла. Репером изменения длительности стадий митоза является митотический индекс, подсчитанный без учёта профаз. Его увеличение по сравнению с контролем указывает на задержку клеток на стадии метафазы или анафазы-телофазы, а уменьшение — на задержку на стадии профазы митоза. Причиной возрастания продолжительности того или иного этапа клеточного цикла может быть работа системы checkpoint-репарации генетического материала. Функционирование данной системы позволяет выявлять и устранять повреждения хромосом (при этом происходит задержка клеток на стадии профазы), веретена деления (задержка клеток на стадии метафазы) и нарушения процессов формирования клеточной стенки (задержка клеток на стадии анафазы-телофазы) или элиминировать клетки с несовместимыми с жизнью повреждениями наследственного аппарата. Поэтому митотический индекс, подсчитанный без учёта профаз, можно использовать как экспресс-тест на выявление преобладающих

Истинная депрессия MA ■ а о] о 8

•91 о н о я о о О

U QJ Н

О « Я В о D Ч

СО

О И d ч К о S я §

I а и дГ в а й

§ ^ ft л Б

§ й л о S а & с 0) нЛ S

Р Р.

1 &

§

8 л

II

•Увеличение числа патсшс

Появление клеток с микроя;

Точка X. Лженорма

Преобладание в спектре на{ митоза отставаний хромосо 1

-Рост числа нарушений э. Псевдостимуляция4 МА

Псевдонорма <1Г7

Псевдодепрессия МА

Сдвиг ритмов МА Рост МИб/п

Снижение МИб/п

Процессы

Задержка клеток на стадии профазы

Задержка клеток на стадии Расширение нарушений ъ

Рост числа патоло + связанных с повре веретена деления

Рост числа патоло ^ связанных с повре хромосом j

Истинная стимуля! мета-, ана-, телофазы--*-Показатели митоза

Преобладай* нарушений n

Рис. 5.71. Схема цитогенетических реакции семенного потомства лиственных древе

ОРГАНИЗМА с митозов более 10-12 % <---а

Истинная депрессия ядрышковой активности

Снижение

Псевдо- Псевдорост нарушений митоза Т норма

Псевдоплощади х

Снижение поверхности Уменьшение числа одиночных много- ядрышек ядрышковых клеток! доли высокоактивных ядрышек протекция

Сдвиг ритмов патологий

Точка X. Лженорма митоза

Появление остаточного ядрышка в цитоплазме интерфазных клеток t '

Появление остаточных ядрышек в мета-, ана-телофазе митоза

Рост числа много-ядрышковых клеток

Псевдонорма

Рост

Псевдодепрессия ядрышковой активности t

Псевдо стимуляция ядрышковой активности т

Смещение доли высоко

Снижение площади — поверхности ядрышек площади ^поверхности активных ядрышек ядрышек у I ^

-Ядрышковые характеристики' пиков ядрышковой активности

Рост доли высокоактивных ядрышек

РМА растений на стрессовые условия типов нарушений митоза при проведении цитогенетического мониторинга. Хотелось бы отметить, что одним из наиболее чувствительных методов оценки генотоксичности среды является фиксация индукции внепланового репаративного синтеза ДНК (Инге-Вечтомов, 1998), однако, молекулярный анализ является весьма дорогостоящим процессом и поэтому не всегда доступен. Цитологические методы позволяют получить тот же результат (задержка клеток на стадиях митоза происходит вследствие работы системы checkpoint-репарации) с меньшими материальными затратами.

Изменение длительности отдельных стадий митоза приводит к сдвигам суточных ритмов митотической активности, и возможна регистрация её псевдодепрессии (кажущегося снижения) или, наоборот, псевдостимуляции (мнимого возрастания), если фиксация материала для исследования проводится без учёта суточной динамики данного показателя. Из вышесказанного следует два положения: 1) необходимо изучать цитогенетические показатели во время максимальной пролиферативной активности ткани, в этом случае даже незначительное воздействие может отразиться на величине митотического индекса, и тогда данный показатель может являться чувствительным критерием оценки состояния генетической системы организма и окружающей среды; 2) необходимо с большой осторожностью делать вывод о депрессии и стимуляции митотической активности в исследованиях, выполненных на материале, зафиксированном в определённое время, а не в течение суток.

У древесных растений возможна истинная стимуляция митотической активности (явление возрастания числа делящихся клеток без изменения времени прохождения клетками стадий митоза).

Стоит подробнее остановиться на анализе причин регистрации псевдонормы, псевдодепрессии и псевдостимуляции митотической активности. В первых двух случаях из-за сдвига ритма суточной динамики митотического индекса будет зафиксировано не максимальное значение исследуемого показателя и таким образом получен искусственно заниженный результат. В третьем случае происходит накопление клеток на той или иной стадии митоза, обусловленное повреждениями хромосом или митотического аппарата, что приводит к резкому возрастанию общего числа делящихся клеток.

На схеме точкой X обозначено явление лженормы. Это — момент, когда начинается угнетение ранее активированных по сравнению с контролем пролиферативных процессов, и они начинают переходить из стадии стимуляции в стадию депрессии. Указанную точку проблематично обнаружить при проведении натурных исследований, т.к. трудно выделить территории с одинаковым набором поллютантов, отличающихся только по их концентрации. Однако в модельных экспериментах в контролируемых лабораторных условиях такая точка скорее всего будет обнаружена. Существование точки X и случаи регистрации псевдостимуляции, псевдонормы и псевдодепрессии не позволяют, по нашему мнению, во многих случаях провести корректные сравнения чувствительности цитогенетических критериев в природных условиях.

Свидетельством крайней степени угнетения ростовых процессов можно считать депрессию митотической активности, которая отмечается при высоких уровнях загрязнения и служит сигналом начала деструктивных процессов, ведущих к гибели организма.

Изучение патологий митоза на опытных территориях и в контроле позволило установить следующее. При слабых стрессовых воздействиях отмечается изменение спектра нарушений митоза в сторону преобладания мостов, частота встречаемости которых является показателем активности систем репарации. В зависимости от типа воздействия на клетки в спектре нарушений могут преобладать патологии, обусловленные повреждениями веретена деления или повреждениями хромосом. При более выраженном стрессовом воздействии отмечается расширение спектра нарушений митоза по сравнению с экологически чистыми территориями.

Изменение времени прохождения клетками стадий митоза может обусловливать сдвиг суточных ритмов патологий митоза. Как и в случае с фиксированием «кажущейся» максимальной величины митотической активности, возможно выявление псевдороста, псевдонормы встречаемости патологий митоза или даже псевдопротекции (снижение числа нарушений). К регистрации эффекта псевдопротекции может приводить резкое увеличение доли профазных клеток, поскольку на указанной стадии применяемым цитологическим методом невозможно зафиксировать нарушения, и доля обнаруженных патологий окажется заниженной. Изложенное выше ещё раз подтверждает справедливость нашего тезиса о том, что выводы, сделанные без учёта суточной динамики цитогенетических показателей, не всегда адекватно отражают реальные процессы, протекающие в клеточной меристеме.

При повышении стрессовой нагрузки увеличивается число клеток с патологиями митоза, наступает угнетение работы системы репарации, что можно зафиксировать по преобладанию нарушений типа «отставание хромосом в метакинезе и в анафазе митоза».

При стрессовых нагрузках, близких к максимальным, возможно появление клеток с микроядрами. В отличие от клеток хвойных видов, в клетках лиственных древесных растений они выявляются довольно редко. Это обусловлено, по нашему мнению, мелкими размерами клеток, ядра и микроядер, что затрудняет идентификацию последних.

При возрастании доли клеток с нарушениями митоза до 10 — 12 % от общего числа делящихся клеток наступает необратимое истощение проли-феративного пула, что приводит к гибели проростка. В качестве механизма адаптации меристематической ткани в условиях повышенной нагрузки, приводящей к возрастанию числа нарушений и задержке клеток на некоторых стадиях митоза, можно рассматривать стимуляцию митотической активности. Таким образом, за счёт большего количества вновь образованных клеток сохраняется общий объём меристематической ткани и обеспечиваются процессы органогенеза в условиях элиминации летально повреждённых клеток и увеличения длительности митотического цикла.

Изменение ядрышковых характеристик при слабом стрессовом воздействии происходит несколькими альтернативными путями: 1) возрастание доли высокоактивных ядрышек типа «кора-сердцевина» и «компактные» и снижение площади поверхности ядрышек; 2) увеличение площади одиночных ядрышек и возрастание доли умеренноактивных ядрышек типа «кора-сердцевина вакуолизированные» и «вакуолизированные». Эти показатели модифицируются синхронно с изменением времени прохождения клетками стадий митоза. Изменения ядрышковых характеристик могут рассматриваться как первичные реакции генома и пролиферативной системы на функциональном уровне, ещё до момента их структурных перестроек. Стоит отметить, что, в отличие от хвойных, у исследованных нами видов лиственных древесных растений, для которых характерно небольшое количество ядрышек в норме (1—2), клетка справляется с возросшими метаболическими потребностями, усиливая работу уже функционирующих ядрышкообразующих районов, а лишь потом — активируя латентные яд-рышковые организаторы. Таким образом, увеличение числа многоядрыш-ковых клеток наблюдается при более значительном уровне загрязнения, чем увеличение площади поверхности одиночных ядрышек и изменение доли разных типов ядрышек.

Ядрышковые характеристики, так же как митотическая активность и патологии митоза, подвержены суточным ритмам, которые могут изменяться в стрессовых условиях, что может регистрироваться как псевдодепрессия, псевдонорма или псевдостимуляция.

В качестве одного из крайних проявлений ядрышковой активности можно рассматривать появление остаточных ядрышек на стадии мета-, ана-, телофазы, что связано с деспирализацией хромосом в митозе и их транскрипционной активностью. Ранее в клетках хвойных растений было выявлено остаточное ядрышко в цитоплазме интерфазных клеток (Калаев, 20066; Сенькевич, 2007). Однако у лиственных подобный феномен нами не был обнаружен даже на территориях со значительным уровнем антропогенного загрязнения. Возможно, это обусловлено разрешающей способностью используемого метода окрашивания микропрепаратов: при небольших размерах клеток лиственных древесных растений практически невозможно идентифицировать остаточное ядрышко в световой микроскоп.

Для ядрышковых характеристик, так же как и для митотической активности, возможно существование точки X (точки лженормы), когда отмечается постепенное снижение ядрышковой активности до «нормального» значения. Однако это не возврат к исходному физиологическому состоянию, а промежуточный результат перехода от стимуляции ядрышковой активности к её угнетению. Идентифицировать точку X в природном эксперименте будет сложно по тем же причинам, что и для митотической активности.

После перехода системой указанной точки отмечается депрессия ядрышковой активности: уменьшается площадь поверхности ядрышек, снижается доля высокоактивных ядрышек и уменьшается число активных ядрышкообразующих районов. Все это свидетельствует об угнетении процессов метаболизма в клетке и служит сигналом к скорой гибели организма.

Стоит отметить ряд связей между изменениями ядрышковой активности и митотического аппарата. Как правило, задержка клеток на стадиях митоза, стимуляция митотической активности сопровождаются возрастанием ядрышковой активности (рост числа ядрышек, изменение площади поверхности ядрышек, увеличение доли высокоактивных ядрышек). Активная работа ядрышкового аппарата требуется для компенсации возросшей потребности в соединениях, необходимых для обеспечения протекания митоза и контроля за процессами деления (при стимуляции митотической активности).

Остаточные ядрышки в мета-, ана-, телофазе митоза компенсируют нехватку рибосомальной РНК и могут стабилизировать одиночные разрывы хромосом (Н.Б. Рубцов, устное сообщение на съезде ВОГиС, 2009), поэтому их встречаемость взаимосвязана с числом патологий митоза и функциональными нарушениями митоза (задержка клеток на стадии, про-, мета, ана-, телофазы митоза), обусловленными работой систем репарации генетического материала.

Депрессия ядрышковой активности происходит раньше истинной депрессии митотической активности и достижения критического уровня доли клеток с патологиями митоза (10 - 12 %) и может рассматриваться как причина этих процессов: организм истощен, и системы перестают функционировать.

Таким образом, описанная схема отражает многообразие цитогенетических процессов, протекающих в корневой меристеме проростков семян лиственных древесных растений и чувствительности отдельных критериев цитогенетического мониторинга в диапазоне слабых, умеренных и сильных стрессовых воздействий.

ГЛАВА 6. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА ЛИСТВЕННЫХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ

ЧЕЛОВЕКА СРЕДЫ

Нарастающая обеспокоенность человечества проблемой изменения окружающей среды порождает необходимость разработки быстрых и эффективных систем оценки её состояния и качества для живых организмов и человека. На сегодняшний день накоплен большой арсенал методов для выявления реакций природной среды и, главное, генетической системы живых организмов, в том числе человека на воздействие различных модифицирующих агентов. Одним из таких подходов является цитогенетиче-ский мониторинг антропогенного загрязнения, при котором используются организмы-биоиндикаторы разного уровня организации и различные критерии оценки качества среды и генетического гомеостаза. Зачастую оценка степени благополучия среды обитания для человека делается по какому-либо одному показателю изучаемого тест-объекта. Однако даже при использовании нескольких критериев оценки или нескольких видов-индикаторов существуют значительные методические трудности при экстраполяции полученных данных на системы организма человека.

В современных исследованиях в качестве тест-объектов цитогенетического мониторинга широко используются древесные растения, произрастающие в озеленительных зонах вокруг промышленных объектов, вдоль шоссейных дорог, то есть в тех местах, где опасность антропогенного загрязнения особенно велика; они являются многолетниками, что позволяет проводить лонгитюдные исследования, и главное - чувствительны к воздействию поллютантов, находящихся в окружающей среде (Бессонова, 1996; Дмитриева, 1991; Калашник, 2008; 2009; Мазурова, 2009; Свободно-радикальные процессы ., 2000; Семенова, 2009 и др.). Один из основных недостатков использования древесных растений для оценки генотоксичности окружающей среды - трудность переноса полученных результатов на человека. В то же время изучение цитогенетических эффектов антропогенного загрязнения в популяции человека имеет ряд ограничений в основном методического характера, связанных со сложностями при сборе и подготовке материала для анализа. Поэтому возникает необходимость разработки методов экстраполяции данных по определению загрязнения окружающей среды, полученных при использовании отдельных систем древесных растений, на человека.

Ранее нами было проведено сравнение частот встречаемости врожденных пороков развития у новорожденных и нарушений митотического аппарата у древесных растений (Relationship between cytogenetic ., 2000) и показано, что при возрастании на порядок числа регистрируемых патологий митоза у семенного потомства древесных растений на исследуемой территории на порядок возрастает и частота встречаемости врожденных аномалий у детей. Указывалось также (Буторина, 20006), что при сравнении результатов цитогенетического мониторинга, выполненного на растениях, с данными медицинской статистики о рождении детей с врожденными пороками развития в исследуемых районах следует обращать внимание на уровень гетерогенности семенного потомства деревьев по цитогенети-ческим показателям, а не только на количество наблюдаемых у них патологий митоза. Была выявлена корреляция между уровнем микроядер в буккальном эпителии детей и частотой встречаемости патологических митозов у семенного потомства берёзы повислой в районах г. Воронежа (Буторина, 20026), что свидетельствует о существовании связи между цитогенетическими показателями семенного потомства древесных растений и соматическими эффектами антропогенного загрязнения у людей.

В связи с изложенным выше нами были продолжены исследования с целью обоснования эффектов влияния антропогенного загрязнения на наиболее чувствительные к неблагоприятным воздействиям цитогенетические показатели - ядрышковые характеристики - семенного потомства берёзы повислой (Betula pendula Roth) и на соматические клетки человека, а также установления корреляционной зависимости между цитогенетическими показателями выбранных объектов для выявления возможности экстраполяции данных цитогенетического мониторинга, полученных на растительном объекте, на системы человека.

6.1. Анализ результатов микроядерного теста в буккальном эпителии детей

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Калаев, Владислав Николаевич, Воронеж

1. Абрамов В.А. Генетические последствия хронического действия ионизирующих излучений на популяции / В.А. Абрамов, В.А. Шевченко // Радиационный мутагенез и его роль в эволюции и селекции: сб. ст. М.: Наука 1987.-С. 83-109.

2. Автотранспортное загрязнение придорожных территорий / В.П. Подольский и др.. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1999. - 264 с.

3. Агаджанян Н.А. Экологическая физиология человека / Н.А. Агад-жанян, А.Г. Марачев, Г.А. Бобков. М.: Крук, 1999. - 415 с.

4. Акопян Э.М. Влияние различных типов ионизирующих излучений на возникновение хромосомных аберраций у гороха. I. Пострадиационное восстановление / Э.М. Акопян // Генетика. 1967. - Т. 3, № 5. - С. 45-51.

5. Активность ЯОР у пшениц разного уровня плоидности при воздействии фитогормонов / Р.А. Фатхутдинова и др. // Генетика. 2002. - Т. 38, № 11.-С. 1575-1579.

6. Алексеев В.Г. Устойчивость растений в условиях севера: эколого-биохимические аспекты / В.Г. Алексеев. Новосибирск: Наука, 1994. - 152 с.

7. Алексеев С.В. Экология человека: учебник / С.В. Алексеев, Ю.П. Пивоваров. М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. - 640 с.

8. Алов И.А. Механизмы патологии митоза / И.А. Алов // Вестник АМН СССР. 1966. -№> И.-С. 3-13.

9. Алов И.А. О делении опухолевых клеток / И.А. Алов // Вопросы онкологии. 1955. - Т. 1, №> 6. - С. 40-45.

10. Алов И.А. Очерки физиологии митотического деления клеток / А.И. Алов. М.: Медицина, 1964. - 301 с.

11. Алов И.А. Патология митоза (формы патологии, классификация, количественная характеристика) / И.А. Алов // Вестник АМН СССР. -1965.-№ 11.-С. 58-66.

12. Алов И.А. Проблемы патологии митоза / И.А. Алов // Цитология.

13. М.: ВИНИТИ, 1976. Т. 3: Элементы патологии клетки. - С. 40-66.

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

15. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях / Ю.П. Алтухов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. - 431 с.

16. Алтухов Ю.П. Генетический мониторинг популяций в связи с состоянием окружающей среды / Ю.П. Алтухов // Генетика и благосостояние человечества: труды XIV Междунар. генет. конгр. М.: Наука, 1981. - С. 205-220.

17. Алтухов Ю.П. Наследственность человека и окружающая среда // Наследственность и окружающая среда / Ю.П. Алтухов, O.JI. Курбатова. -М.: Наука, 1984. С. 7-35.

18. Анализ деятельности учреждений Госсанэпиднадзора Воронежской области за 2002 год и задачи на 2003 год. Воронеж, 2003. - 88 с.

19. Анализ микроядер в слизистой ротовой полости онкологических больных для оценки кластогенного эффекта химиопрепаратов / А.К. Нер-сесян и др. // Цитология и генетика. 1993. - Т. 27, № 1. - С. 77-81.

20. Арутюнян P.M. Анализ микроядер в слизистой ротовой полостидля оценки цитогенетического эффекта загрязнителей среды / P.M. Ару-тюнян Э.Р. Туманян, Г.С. Ширинян // Цитология и генетика. 1990. - Т. 24, № 2. - С. 57-60.

21. Архипчук В.В. Влияние малых доз радиации на ядрышковую активность эмбрионов карповых рыб /В.В. Архипчук // Радиобиология. -1990. Т. 30, вып. 4. - С. 496-501.

22. Архипчук В.В. Использование ядрышковых характеристик в биотестировании / В.В. Архипчук // Цитология и генетика. 1995. - Т. 29, № 3. -С. 6-9.

23. Архипчук В.В. Наследуемость количественных характеристик ядрышек у карповых рыб /В.В. Архипчук, Т. А. Макарова // Гидробиологический журнал. 1993. - Т. 29, №3.-с. 110-112.

24. Афонин Д.Г. Особенности адаптации организма человека к техногенным факторам современного мегаполиса / Д.Г. Афонин, М.В. Рагуль-ская // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2003. - № 5. - С. 29-40.

25. Ахтырцев Б.П. Почвы песчаных валов и котловин в Усманском бору / Б.П. Ахтырцев // Состояние и проблемы экосистем Усманского бора. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1992. - Вып. 1. - С. 137-143.

26. Бекиш В.Я. Влияние миграционного аскаридоза на микроядерный тест / В.Я. Бекиш, А.А. Баньковский // Теоретические и практические аспекты медицины. 1998. - С. 146-150.

27. Бельчинская Л.И. Биоиндикация промышленных токсикантов, древесными растениями / Л.И. Бельчинская. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. лесотехн. акад., 2000. - 93 с.

28. Бережной А.И. Экологический мониторинг на автомагистрали Москва-Санкт-Петербург в районе г. Зеленограда / А.И. Бережной, В.И. Маре-ха// Изв. Акад. промыш. экологии. 2002. - № 1. - С. 18-24.

29. Бессонова. В.П. Использование цитогенетических критериев для оценки мутагенности промышленных поллютантов / В.П. Бессонова, З.В.

30. Грицай, Т.И. Юсипива // Цитология и генетика. 1996. - Т. 30, № 5. - С. 70-76.

31. Биоиндикация в городах и пригородных зонах: сб. науч. ст. М.: Наука, 1993.- 120 с.

32. Биоиндикация загрязнения наземных экосистем / под ред. Р. Шуберта. М.: Мысль, 1988. - 345 с.

33. Биоиндикация и биомониторинг: сб. М.: Наука, 1991. - 288 с.

34. Блюмкин В.Н. Влияние вирусов на хромосомный аппарат и деление клеток / В.Н. Блюмкин, В.М. Жданов. М.: Медицина, 1973. - 128 с.

35. Болгова JI.C. Ядрышковые организаторы в клетках различных гистологических типов рака лёгкого / JI.C. Болгова // Цитология и генетика. -1998а.-Т. 32, №5.-С. 3-9.

36. Болгова J1.C. Ядрышковые организаторы в процессе малигнизации бронхиального эпителия / JI.C. Болгова, В.И. Лобода, Т.Н. Туганова // Цитология и генетика. 19986. - Т. 32, № 1. - С. 79-82.

37. Бондарь Л.М. Цитогенетический подход к оценке популяции растений при экологическом мониторинге / Л.М. Бондарь, Л.В. Частокол енко // На путях к духовно-экологической цивилизации. Томск, 1996. - С. 117119.

38. Бочков Н.П. Клиническая генетика: учебник / Н.П. Бочков. 2-е изд. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002. - 448 с.

39. Бочков Н.П. Мутационный процесс у человека и прогнозирование его эффектов / Н.П. Бочков // Природа. 1981а. - № 2. - С. 32-39.

40. Бочков Н.П. Наследственность человека и мутагены внешней среды / Н.П. Бочков, А.Н. Чеботарёв. М.: Медицина, 1989. - 270 с.

41. Бочков Н.П. Химический мутагенез у человека и прогнозирование его эффектов / Н.П. Бочков // Генетика и благосостояние человечества: труды XIV Междунар. генет. конгр. М.: Наука, 19816. - С. 185-193.

42. Булыгин Н.Е. Дендрология / Н.Е. Булыгин. JL: Агропромиздат, 1991.-352 с.

43. Бурда Р.П. Полиплоидия дуба обыкновенного (Quercus robur L.): автореф. дис. . канд. биол. наук / Р.П. Бурда. Донецк, 1972. - 21 с.

44. Бурдин К.С. Основы экологического мониторинга / К.С. Бурдин -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. 158 с.

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

46. Буторина А.К. Особенности протекания митоза и ядрышковые характеристики семенного потомства берёзы повислой в условиях антропогенного загрязнения / А.К. Буторина, В.Н. Калаев, С.С. Карпова // Цитология. 2002а. - Т. 44, № 4. - С. 392-399.

47. Буторина А.К. Пуфинг хромосом в метафазе-телофазе митотического цикла у дуба черешчатого / А.К. Буторина, Ю.Н. Исаков // Докл. АН СССР. 1989а. - Т. 308, № 4. - С. 987-988.

48. Буторина А.К. Цитогенетика лесных древесных растений (в связи с вопросами их эволюции и селекции): дис. . докт. биол. наук / А.К. Буторина. Воронеж, 1990. - 368 с.

49. Буторина А.К. Цитогенетическая оценка деревьев дуба черешчатого разных селекционных категорий / А.К. Буторина // Генетика. 19896. -Т. 25, № 2. - С. 301-309.

50. Буторина А.К. Цитогенетические эффекты антропогенного загрязнения у детей, проживающих в различных районах г. Воронежа / А.К. Буторина, В.Н. Калаев, С.С. Карпова // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. химия, биология. 20006. - № 2. - С. 91-93.

51. Буторина А.К. Цитогенетический мониторинг среды в зоне потенциальной опасности и радиационного загрязнения / А.К. Буторина, Н.Е. Косиченко, С.В. Щетинкин //Генетика. 1994. - Т. 30, приложение. - С. 23.

52. Буторина А.К. Цитогенетический мониторинг среды в районе биостанции ВГУ «Веневитиново» / А.К. Буторина, В.Н. Калаев // Биологические проблемы устойчивого развития природных экосистем: тез. докл. Ч. 2. - Воронеж, 1996. - С. 97-99.

53. Буторина А.К. Цитологические нарушения в соматических клетках человека и берёзы повислой в районах г. Воронежа с различной интенсивностью антропогенного загрязнения / А.К. Буторина, В.Н. Калаев, С.С. Карпова // Экология. 20026. - № 6. - С. 438-441.

54. Ванин А.И. Дендрология / А.И. Ванин. M.-J1.: Гослесбумиздат, 1960. 256 с.

55. Вариабельность продуктов ПЦР с произвольным праймером на ДНК-матрице потомства мышей самцов, облученных малыми дозами радиации / В.Г. Безлепкин и др. // Докл. РАН. 2000. - Т. 372. - С. 558-561.

56. Вересин М.М. Леса Воронежские / М.М. Вересин. Воронеж: Центр.-Чернозем. изд-во, 1971. - 224 с.

57. Владимирова О.С. Кариологические особенности ели сибирской (.Picea obovata Ledeb.) в условиях антропогенного загрязнения г. Красноярска / О.С. Владимирова, Е.Н. Муратова // Экологическая генетика. 2005. -Т. 3, № 1. - С. 18-23.

58. Влияние мощности дозы у-облучения на митоз и адаптивный ответ клеток первичных корней проростков гороха / В.Л. Корогодина и др. // Радиационная биология. Радиоэкология. 1998. - Т. 38, № 5. - С. 643-649.

59. Войтович A.M. Частота микроядер в эритроцитах и нарушение процесса дифференцировки в эритроне бурых лягушек в условиях хронического радиационного воздействия / A.M. Войтович // Весщ НАН Беларусь Сер. б1ял. навук. 2000. - №3. - С. 64-67.

60. Вострикова Т.В. Нестабильность цитогенетических показателей и нестабильность генома у берёзы повислой / Т.В. Вострикова // Экология.2007. № 2. - С. 88-92.

61. Вострикова Т.В. Цитогенетическая реакция берёзы повислой на действие стрессовых факторов / Т.В. Вострикова, А.К. Буторина // Изв. РАН. Сер. биол. 2006. - № 2. - С. 232-238.

62. Вострикова Т.В. Цитология митоза у берёзы повислой (Betula pendula Roth.) / Т.В. Вострикова // Цитология. 1999. - Т. 41, № 12. - С. 10581059.

63. Вострикова Т.В. Цитоэкология берёзы повислой {Betula pendula Roth.): дис. . канд. биол. наук/Т.В. Вострикова. Воронеж, 2002. - 186 с.

64. Гемонов В.В. Морфология и гистохимия слизистой оболочки полости рта в норме и при некоторых патологических состояниях в эксперименте: автореф. дис. . докт. мед. наук /В.В. Гемонов. М., 1969. - 39 с.

65. Генералова М.В. Определение временных параметров митотического цикла корневой меристемы Crepis cappilaris / М.В. Генералова // Генетика. 1969. - Т. 5, № 6. - С. 48-51.

66. Генетико-биохимические механизмы онтогенетической и филогенетической адаптации / В.Н. Тоцкий и др. // Цитология и генетика. 2002. - Т. 36, № 3. - С. 69-75.

67. Генкель П.А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений / П.А. Генкель. М.: Наука, 1982. - 280 с.

68. Генотоксический эффект формальдегида в соматических клетках in vivo / Л.В. Китаева и др. // Генетика. 1996. - Т. 32, № 9. - С. 1287-1290.

69. Герасимов И.П. Научные основы современного мониторинга окружающей среды /И.П. Герасимов //Изв. АН СССР. Сер. географ. 1975. -№ 3. - С. 13-25.

70. Гилева Э.А. Эколого-генетический мониторинг с помощью диких и синантропных грызунов / Э.А. Гилева. // Проблемы региональной экологии -1996. -№ 1.- С. 36-41.

71. Гольцман Л.Л. Некоторые аномалии митотического деления клеток на поверхности инородного тела в брюшной полости / Л.Л. Гольцман //

72. Арх. патол. 1965. - № 8. - С. 72-73.

73. Гомеостаз на различных уровнях организации биосистем / В.П. Нефедов и др.. Новосибирск: Наука, 1991. - 232 с.

74. Гончаренко Г.А. Ранняя и поздняя формы дуба обыкновенного и биологические особенности их цветения: автореф. дис. . канд. биол. наук / Г.А. Гончаренко. Саратов, 1971. - 24 с.

75. Григорян Р.Д. Симбиотическое усложнение организмов: адаптация и гомеостаз / Р.Д. Григорян. Киев, 2003. - 22 с.

76. Гриф В.Г. Влияние ритма освещения на митотический цикл в корневой меристеме растений / В.Г. Гриф, Э.М. Мачс // Цитология. 1996. - Т. 38, №7.-С. 718-725.

77. Гриф В.Г. Ритмы митотической активности и клеточные циклы в меристемах растений / В.Г. Гриф, Э.М. Мачс // Цитология. 1994. - Т. 36, № 11.-С. 1069-1085.

78. Гуськов Е.П. Тополь как объект для мониторинга мутагенов в окружающей среде / Е.П. Гуськов, Т.П. Шкурат, Т.В. Вардуни // Цитология и генетика. 1993.- Т. 27, № 1. - С. 52-57.

79. Данилов-Данильян В.И. Устойчивость развития: констатации и выводы / В.И. Данилов-Данильян // Вестн. экологического образования в России. 2002. - № 1 (23). - С. 3-7.

80. Данченко A.M. Берёза / A.M. Данченко. Алма-Ата: Кайнар, 1982. -72 с.

81. Деревья и кустарники СССР. Дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции / Ред. Соколов С.Я. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1951.- Т. 2: Покрытосеменные. - С. 468-474.

82. Децина А.Н. Выбор клеточной тест-системы для оценки,косметических и некоторых лекарственных средств / А.Н. Децина, Л.Д. Мартынец // Цитология. 2001. - Т. 43, № 9. - С. 855.

83. Дмитриева С.А. Кариология флоры Беларуси: автореф. дис. . докт. биол. наук / С.А. Дмитриева. Минск, 2000. - 42 с.

84. Дмитриева С.А. Кариология флоры как основа цитогенетического мониторинга / С.А. Дмитриева, В.И. Парфенов. Минск: Наука и техника, 1991.-231 с.

85. Дмитриева С.А. Цитогенетический мониторинг природных популяций растений в связи с воздействием выбросов Чернобыльской катастрофы / С.А. Дмитриева, В.И. Парфенов, Т.О. Давидчик // Цитология. -1999. Т. 41, № 12. - С. 1062-1063.

86. Доклад о санитарно-эпидемиологической обстановке в г. Воронеже в 2001 г. Воронеж: ГУ Центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора в г. Воронеже, 2002. - 120 с.

87. Доклад о состоянии окружающей природной среды Воронежской области в 1999 году. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 2000: - 154 с.

88. Доклад о состоянии окружающей природной среды города Воронежа в 2003 году. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 2004. - 60 с.

89. Доклад об использовании природных ресурсов и состоянии окружающей среды Воронежской области в 2000 году. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2001. - 143 с.

90. Дорошев С.А. Влияние антропогенных стрессоров на изменчивость цитогенетических показателей у сосны обыкновенной: автореф. дис. . канд. биол. наук / Дорошев С. А. Воронеж, 2004. - 23 с.

91. Државецкая И.А. Эндокринная система растущего организма / И.А. Државецкая. М: Высшая школа, 1987. - 207 с.

92. Дружкина Т.А. Скрининговая оценка экологического состояниягородской среды по древесным культурам: автореф.канд. дис. / Т.А.

93. Дружкина. Астрахань, 2007. - 25с.

94. Дубинин Н.П. Действие малых доз и загрязнение биосферы мутагенными факторами // Успехи современной биологии. 1990. - Т. 109, вып. З.-С. 323-338.

95. Дубинин Н.П. Мутагены окружающей среды / Н.П. Дубинин, Ю.В. Пашин. М.: Знание, 1977а. - 64 с.

96. Дубинин Н.П. Мутагены среды и наследственность человека / Н.П. Дубинин // Генетические последствия загрязнения окружающей среды. -М.: Наука. 19776. - С. 3-20.

97. Дубинин Н.П. Некоторые проблемы современной генетики / Н.П. Дубинин. М.: Наука, 1994. - 224 с.

98. Дубинин Н.П. Новое в современной генетике / Н.П. Дубинин. М.: Наука, 1986. - 224 с.

99. Дубинин Н.П. Проблемы радиационной генетики / Н.П. Дубинин. -М.: Атомиздат, 1961. 468 с.

100. Дуброва Н.А. Ядрышковые организаторы хромосом как адаптивный элемент вида / Н.А. Дуброва // Журнал общей биологии. 1989. - Т. 50, № 2. -С. 213-217.

101. Дурнев А.Д. Мутагены (скрининг и фармакологическая профилактика воздействий) / А.Д. Дурнев, С.Б. Середенин. М.: Медицина, 1998.- 328 с.

102. Дюран Б. Кластерный анализ / Б. Дюран, П. Одел. М.: Статистика, 1977. - 128 с.

103. Жизнь растений / под ред. А.А. Фёдорова.: в 6 т. М.: Просвещение. - Т. 5: Цветковые растения, ч. 1. - 1980. - 430 с.

104. Жук О.И. Пролиферативная активность клеток листовой меристемы кукурузы после действия высокой температуры / О.И. Жук, И.Г. Шматько, И.А. Григорюк // Физиология и биохимия культурных растений. 1993. - Т. 25, №3. - С. 274-277.

105. Жулева Л.Ю. Анализ микроядер и других аномалий ядра в клетках слизистой оболочки ротовой полости женщин, подвергающихся действию экотоксикантов, содержащих диоксины / Л.Ю. Жулева, Н.В. Умнова // Цитология. 2000. - Т. 42, № 3. - С. 281.

106. 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.

107. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство / А.А. Жученко. Кишинев: Штиинца, 1990. - 432 с.

108. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений (адаптация, рекомбиногенез, агробиоцеоноз) / А.А. Жученко. Кишинев: Штиинца, 1980. - 588 с.

109. Заболеваемость детского населения и состояние окружающей среды города Воронежа / Н.П. Мамчик и др. // Современные гигиенические проблемы охраны окружающей среды и здоровья населения в регионах России. Воронеж, 1997. - С. 80-81.

110. Закономерности и механизмы адаптации растений к факторам химической и физической природы / А.Ф. Титов и др. // Информационный бюллетень РФФИ. 1997. - Т. 5, № 4. - С. 304.

111. Заповедники и заказники Воронежской области. Воронеж: Центрально-Черноземное кн. изд-во, 1983. - 175 с.

112. Засухина Г.Д. Вирусы как тест-система для определения мутагенности факторов окружающей среды / Г.Д. Засухина // Генетические последствия загрязнения окружающей среды. М.: Наука, 1977. - С. 48-50.

113. Захаров В.М. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов / В.М. Захаров, Д.М. Кларк. М.: Моск. отд-ние Между-нар. фонда «Биотест», 1995. - 68 с.

114. Захаров В.М. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов / В.М. Захаров, Д.М. Кларк. М.: Моск. отд-ние Между-нар. фонда «Биотест», 1993. - 68 с.

115. Захаров В.М. Здоровье среды: концепция / В.М. Захаров. М.: Центр экологической политики России, 2000. - 30 с.

116. Зацепина О.В. Общие принципы структурно-функциональной организации ядрышка и репликация рибосомных генов / О.В. Зацепина // Цитология. 2002. - Т. 44, № 9. - С. 878.

117. Здоровье среды: методика оценки / В.Н. Захаров и др.. М.: Центр экологической политики России, 2000. - 68 с.

118. Здоровье среды: практика оценки / В.Н. Захаров и др.. М.: Центр экологической политики России, 2000. - 320 с.

119. Изменение числа ядрышек в полиплоидных ядрах вновь образованных гепатоцитов у мышей при экспериментальном гепатоканце-рогенезе / Т.Л. Маршак и др. // Цитология. 1997. - Т. 39, № 1. - С. 8283.

120. Изменчивость цитологических показателей семян сосны обыкновенной уникального Хреновского бора / А.К. Буторина и др. // Генетика. -2005. Т. 41, № 6. - С. 778-783.

121. Израэль Ю.А. Проблемы охраны природной среды и пути их решения / Ю.А. Израэль. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 48 с.

122. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Израэль. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 376 с.

123. Ильинских Н.Н. Использование микроядерного теста в скрининге и мониторинге мутагенов / Н.Н. Ильинских, И.Н. Ильинских,

124. В.Н. Некрасов // Цитология и генетика. 1988. - Т. 22, № 1. - С. 67-72.

125. Ильинских Н.Н. Цитогенетический гомеостаз и иммунитет / Н.Н. Ильинских, И.Н. Ильинских, Е.Ф. Бочаров. Новосибирск: Наука, 1986. -254 с.

126. Инге-Вечтомов С.Г. Экологическая генетика. Что это такое? / С.Г. Инге-Вечтомов // Соросовский образовательный журнал. 1998. - № 2. - С. 59-65.

127. Индикация загрязнения окружающей среды с использованием ка-риологических методов / Н.А. Калашник и др. // Цитология. 1999. - Т. 41, № 12.-С. 1065.

128. Использование микроядерного теста для оценки состояния цитогенетического аппарата у людей, проживающих в зоне влияния Сибирского химического комбината / Н.Н. Ильинских и др. // Радиационная биология. Радиоэкология. 1998. - Т. 38, № 2. - С. 164-170.

129. Использование морфологических характеристик ядрышек клеток корней проростков берёзы повислой для определения степени загрязнения окружающей среды / С.С. Карпова и др. // Изв. АН. Сер. биол. 2006. - № 1.-С. 86-94.

130. Использование растительных тест-объектов для дозиметрии радона в жилых помещениях / А.К. Буторина и др. // Физика и радиоэлектроника в медицине и биотехнологии: материалы III международ, научнотехнич. конференции. Владимир, 1998. - С. 284-286.

131. Исследования кластогенного действия госсипола на спермато-генные клетки крыс с помощью метода учета микроядер / С.Г. Захидов и др. // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1988. - № 3. - С. 471-475.

132. Кабиров P.P. Оценка токсичности атмосферного воздуха с помощью микроскопических водорослей / P.P. Кабиров, Н.В. Суханова, J1.C. Хайбуллина // Экология. 2000. - № 3. - С. 231-232.

133. Кабиров P.P. Разработка и использование многокомпонентной тест-системы для оценки генотоксичности почвенного покрова городской территории / Р.Р. Кабиров, А.Р. Сагитова, Н.В. Суханова // Экология. 1997. - № 6. -С. 408-411.

134. Казанцева И.А. Патология митоза в опухолях человека / И.А. Казанцева. Новосибирск: Наука, 1981. - 114 с.

135. Калаев В.Н. Оценка антропогенного загрязнения районов г. Старый Оскол по цитогенетическим показателям семенного потомства берёзы повислой / В.Н. Калаев, А.К. Буторина, О.Ю. Шелухина // Экологическая генетика. 2006а. - Т. 4, № 2. - С. 9-23.

136. Калаев В.Н. Цитогенетический мониторинг загрязнения окружающей среды с использованием растительных тест-объектов: автореф. дис. канд. биол. наук / В.Н. Калаев. Воронеж, 2000. - 25 с.

137. Калаев В.Н. Чернобыльские следы в клетках / В.Н. Калаев // Химия и жизнь. 20066. - № 7. - С. 50-51.

138. Калашник Н.А. Использование цитогенетических методов для оценки загрязнения окружающей среды / Н.А. Калашник, Т.А. Лихонос // II съезд ВОГиС: тез. докл. СПб., 2000. - Т. 1. - С. 236-237.

139. Калашник Н.А. Хромосомные нарушения как индикатор оценки спетени техногенного воздействия на хвойные насаждения / Н.А. Калашник// Экология. 2008. - № 4. - С. 276-286.

140. Калашник Н.А. Цитогенетическая характеристика южноуральских представителей семейства сосновые {Pinaceae Lindl.) // V съезд ВОГиС: матер, конференции, 21-28 июня 2009 г., Москва Москва: Изд-во РГАУ-МСХА, 2009. - Ч. 2. - С. 239.

141. Кал еда В.М. Семенная продуктивность берёзы повислой в лесостепных районах Западной Сибири / В.М. Кал еда // Экология семенного размножения хвойных Сибири. Красноярск, 1984. - С. 96-103.

142. Каргов В.А. Внутривидовое разнообразие и хромосомный аппарат у некоторых древесных пород / В.А. Каргов // Бюл. Всесоюзн. НИИ агролесомелиорации. 1975. - Вып. 2 (18). - С. 56-57.

143. Квасов И.Д. Внутриядерные структуры, содержащие факторы созревания РНК, в ранних вителлогеных ооцитах травяной лягушки / И.Д. Квасов, В.Н. Парфенов, А.Г. Цветков // Цитология. 2000. - Т. 42, № 6. - С. 536-549.

144. Квитко О.В. Цитогенетическая и кариологическая характеристика пихты сибирской {Abies sibirica Ledeb.): автореф. дис. . канд. биол. наук / О.В. Квитко. Красноярск, 2009. - 19 с.

145. Келлер А.А. Медицинская экология / А.А. Келлер, И.И. Кувакин. -СПб.: Петрогадский и К0, 1998. 256 с.

146. Кластогенность этилметансульфоната и диметилтерефталата в микроядерном тесте / Р.И. Гончарова и др. // Цитология и генетика. -2002.-Т. 36, №1.-С. 14-25.

147. Козо-Полянский Б.М. Курс систематики высших растений / Б.М. Козо-Полянский. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1965. - 408 с.

148. Колтовая Н.А. Механизм checkpoint-контроля у дрожжей Saccharo-myces cerevisiae / Н.А. Колтовая. Пущино, 2001. - 38 с.

149. Концерн Росэнергоатом. Нововоронежская АЭС. Нововоронеж: Кварта, 1996. - 16 с.

150. Копылов В.А. Проявление гормезиса в действии хиноидных радиотоксинов / В.А. Копылов, А.Ф. Ревин, A.M. Кузин // Радиобиология. -1993. Т. 33, вып. 3. - С. 347-352.

151. Корогодин В.И. Нарушение хромосом и радиостимуляция растений / В.И. Корогодин, B.JI. Корогодина // Радиационнная биология. Радиоэкология. 1996. - Т. 36, вып. 6. - С. 883-887.

152. Косиченко Н.Е. Радиационное обоснование отдельных аспектов лесного семеноводства / Н.Е. Косиченко // Генетика и селекция — на службе лесу: материалы международ, науч.-практич. конф. Воронеж, 1997. - С. 87-92.

153. Крюков В.И. Влияние свинца на индукцию микроядер у личинок бесхвостых амфибий / В.И. Крюков // Экология. 2000. - № 6. - С. 476-477.

154. Крюков В.И. Генетический мониторинг антропогенного загрязнения окружающей среды: автореф. дис. . докт. биол. наук / В.И. Крюков. -Тула, 1999. 47 с.

155. Кузин A.M. Стимулирующее действие ионизирующего излучения на биологические процессы / A.M. Кузин. М.: Атомиздат, 1977. - 136 с.

156. Кузин A.M. Структурно-метаболическая гипотеза в радиобиологии / A.M. Кузин. М.: Наука, 1986, - 288 с.

157. Кузин A.M. Электромагнитная информация в явлении жизни / A.M. Кузин // Изв. РАН. Сер. биол. 1997. - № 2. - С. 154-157.

158. Кузнецова Г.И. Клетки млекопитающих в качестве систем для обнаружения мутагенной активности загрязнителей окружающей среды / Г.И. Кузнецова // Генетические последствия загрязнения окружающей среды. -М.: Наука, 1977. С. 123-125.

159. Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда / Ю.З. Кулагин. М.: Наука, 1974. - 127 с.

160. Кулагин Ю.З. Индустриальная дендроэкология и прогнозирование / Ю.З. Кулагин. М.: Наука, 1985. - 118 с.

161. Кулагин Ю.З. О структуре адаптивного потенциала вида // Жури, общ. биологии. 1984. - Т. 45, № 5. - С. 596-601.

162. Кулаичев А.П. Методы и средства комплексного анализа данных / А.П. Кулаичев. -М.: ФОРУМ: ИНФА-М, 2006. 512 с.

163. Куликов Н.В. Изменение радиочувствительности растений в результате предварительного лучевого воздействия / Н.В. Куликов, JI.K. Алыииц, А.А. Позолотин // Радиобиология. 1971. - Т. 11, вьтп. 4. - С. 630632.

164. Кулинский В.И. Две адаптационные стратегии в неблагоприятных условиях резистентная и толерантная. Роль гормонов и рецепторов / В.И. Кулинский, И.А. Ольховский / Успехи современной биологии. - 1992. -Т. 112, вып. 5-6.-С. 697-714.

165. Куролап С.А. Геоэкологические аспекты мониторинга здоровья населения промышленных городов / С.А. Куролап // Соросовский образовательный журнал. 1996. - № 6. - С. 21-28.

166. Куролап С.А. Геоэкологические основы мониторинга и эколого-гигиеническое зонирование городской среды / С.А. Куролап, В.И. Федотов // Вестн. Воронеж, гос. ун-та. Сер. география и геоэкология. 2000. - №> 1.1. С. 120-123.

167. Лазарева Е.М. Динамика ядрышка в клеточном цикле диплоидныхи полиплоидных клеток различных тканей пшеницы Triticum aestivum: ав-тореф. дис. канд. биол. наук / Е.М. Лазарева. М., 1999. - 23 с.

168. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.

169. Ларин Ю.С. Происхождение и жизнедеятельность клеточной организации в свете идей полимеризации и олигомеризации В.А. Догеля / Ю.С. Ларин // Значение процессов полимеризации и олигомеризации в эволюции. Л.: Наука, 1977. - С. 89-93.

170. Лесная энциклопедия / под ред. Воробьева Г.И. [и др.]: в 2 т. -М., Советская энциклопедия, 1985. Т. 1. Абелия-лимон. - С. 286-290, 508.

171. Лисичко В.Н. Микроспорогенез и формирование пыльцы у дуба черешчатого (электронно-микроскопические исследования): автореф. дис. . канд. биол. наук / В.Н. Лисичко. Воронеж, 1978. - 20 с.

172. Лобашев М.Е. Генетика с основами селекции / М.Е. Лобашев, К.В. Ватти, М.М. Тихомирова. М.: Просвещение, 1970. - 432 с.

173. Ломагин А.Г. Нарушение pi восстановление ультраструктуры ядрышка при повреждении клетки физическими и химическими агентами / А.Г. Ломагин // Успехи современной биологии. 1987. - Т. 103, № 1. - С. 81-95.

174. Любавская А .Я. Карельская берёза / А.Я. Любавская. М.: Лесная промышленность, 1978. - 156 с.

175. Любавская А.Я. Лесная селекция и генетика / А.Я. Любавская. -М.: Лесная промышленность, 1982. 288 с.

176. Мазурова И.Э. Цитогенетика лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) в условиях интродукции и антропогенного стресса: автореф. дисс. .канд. биол. наук / И.Э. Мазурова. Воронеж, 2008. - 23 с.

177. Мазурова И.Э. Цитогенетические особенности лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) в условия Центрального Черноземья // V съезд ВОГиС: матер, конференции, 21-28 июня 2009 г., Москва Москва: Изд-во РГАУ-МСХА, 2009. - Ч. 2. - С. 248.

178. Майр Э. Популяция, виды и эволюция / Э. Майр. М.: Мир, 1974. -469 с.

179. Макарова Т.П. Сравнительный кариологический анализ берёзы повислой и пушистой в центральной части Южной тайги: автореф. дис. . канд. биол. наук / Т.П. Макарова. М., 1989. - 24 с.

180. Малые дозы и проблемы синергического взаимодействия факторов окружающей среды / В.Г. Петин и др. // Радиационная биология. Радиоэкология. 1999. - Т. 39, № 1. - С. 113-126.

181. Мамаев Н.Н. Структурная организация и экспрессия рибосомных генов в физиологических и патологических условиях / Н.Н. Мамаев // Цитология. 1997. - Т. 39, № 1. - С. 80.

182. Маршак T.JI. Особенности организации ядрышкового аппарата в диплоидных и полиплоидных ядрах новообразованных гепатоцитов при дипиновом канцерогенезе / Т.Д. Маршак, Г.В. Делоне, И.В. Урываева // Онтогенез. 1997. - Т. 28, № 6. - С. 451-457.

183. Матвеев С.М. Дендроиндикация динамики состояния экосистемсосны обыкновенной {Pinus sylvestris L.) в лесостепи: дис.докт. биол.наук / С.М. Матвеев. Воронеж, 2004. - 456 с.

184. Махнев А.К. Изменчивость генеративных органов берёзы в связи с эколого-географическими и генетическими факторами / А.К. Махнев // Тр. Ин-та экологии растений и животных УНЦ АН СССР. 1971. - Вып. 82. -С. 30-79.

185. Махотин Г.И. Оценка загрязнения окружающей среды селитебной зоны города Старый Оскол и Старооскольского района. (http://conf.intbel.ru/articles/list/confid=llpage=7sort=confdir).

186. Мачс Э.М. Структура клеточного цикла и ритм деления клеток в меристеме растения / Э.М. Мачс, В.Г. Гриф // Цитология. 1996. - Т. 38, № 8. - С. 842-853.

187. Медико-биологические последствия радиационного воздействия / Н.И. Куропятник и др.. Томск: Изд-во Сибирского мед. ун-та, 1996. - 240 с.

188. Меняйло JI.H. Роль фитогормонов в устойчивости древесных растений к стрессам / JI.H. Меняйло // Успехи современной биологии. -1992. Т. 112, вып. 5-6. - С. 745-757.

189. Методы и приборы экологического мониторинга / Б.И. Герасимов и др.. Тамбов: ТГТУ, 1996. - 112 с.

190. Методы первичного выявления генетической активности загрязнителей среды с помощью бактериальных тест-систем (методические указания) / JI.M. Фонштейн и др.. М.: Наука, 1985. - 34 с

191. Микроядерный анализ и цитогенетическая нестабильность / Н.Н. Ильинских и др.. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1992. - 272 с.

192. Микроядра и старение. Исследование на выборке жителей Югославии / О. Милошевич-Дьордьевич и др. // Генетика. 2002. - Т. 38, № 2. - С. 264-267.

193. Микроядра как показатель повреждения хромосомного аппарата клетки / С.И. Заичкина и др. // Цитология. 2000. - Т. 42, № 3. - С. 281.

194. Миронов А.Н. Цитогенетические эффекты от воздействия ионизирующей радиации и импульсных магнитных полей на древесные растения: дис. . канд. биол. наук / А.Н. Миронов. М., 2002. - 224 с.

195. Митоз. Регуляция и организация деления клеточного ядра / Л.И. Лебедева и др. // Генетика. 2004. - Т. 40, № 12. - С. 1589-1608.

196. Митрофанов Ю.А. К механизму образования аберраций хромосом / Ю.А. Митрофанов, Э.К. Титов, Г.С. Олимпиенко // Генетика. 1968. - Т. 4, №7.-С. 5- 16.

197. Митрофанов Ю.А. Радиочувствительность клеток на различных фазах митотического цикла / Ю.А. Митрофанов // Успехи современной генетики. М.: Наука, 1969. - Т. 2. - С. 125-160.

198. Муратова Е.Н. Кариологические особенности болотных и суходольных популяций Picea obovata в Западной Сибири / Е.Н. Муратова, А.В. Пименов, С.П. Ефремов // Бот. жур. 2004. - Т. 89, № 5. - С. 718-733.

199. Муратова Е.Н. Хромосомные мутации у сосны обыкновенной в Южном Забайкалье / Е.Н. Муратова // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1991. -№ 5. - С. 689-699.

200. Мэзия Д. Митоз и физиология клеточного деления / Д. Мэзия. -М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. 426 с.

201. Навашин С.Г. Об образовании зародыша у берёзы / С.Г. Навашин // Избр. тр. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1951. - С. 120-122.

202. Назарова М.Н. Цитогенетический анализ адаптивных возможностей некоторых интродуцированных растений / М.Н. Назарова // II съезд ВОГиС: тез. докл. СПб., 2000. - Т. 1. - С. 243-244.

203. Негробов О.П. Проблемы биоиндикации загрязнения окружающей среды / О.П. Негробов, В.Г. Чионов, Т.А. Алехина // Экология, безопасность, жизнь: сб. ст. Воронеж, 1999. - С. 30-33.

204. Немых В.Н. Практикум по экологии человека / В.Н. Немых, А.Н. Пашков. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1997. - 224 с.

205. Нерсесян А.К. Микроядерный тест в эксофолиативных клетках человека как метод изучения действия мутагенов/канцерогенов / А.К. Нерсесян // Цитология и генетика. 1996. - Т. 30, № 5. - С. 91-96.

206. Николаевский B.C. Биологические основы газоустойчивости растений / B.C. Николаевский. Новосибирск: Наука, 1979. - 278 с.

207. Николаевский B.C. Экологическая оценка загрязнения среды и состояния наземных экосистем методами фитоиндикации / B.C. Николаевский. М.: Изд- во МГУЛ, 1998.- 193 с.

208. Никольс У. Цитогенетические методы анализа мутагенности / У.Никольс // Генетические последствия загрязнения окружающей среды. -М.: Наука, 1977. С. 101-106.

209. Нил Дж.В. Некоторые вопросы, касающиеся мониторинга изменения частоты мутаций в популяциях человека / Дж.В. Нил // Генетика и бла• госостояние человечества: труды XIV Междунар. генет. конгр. М.: Наука, 1981.-С. 193-205.

210. Новосельцев В.П. Дубравы / В.П. Новосельцев, В.А. Бугаев. М.: Агропромиздат, 1985. - 214 с.

211. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2002 году: Государственный доклад. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. - 221 с.

212. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2003 году: Государственный доклад. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 239 с.

213. Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян / К.Е. Овчаров. М.: Наука, 1969. - 280 с.

214. Озернюк Н.Д. Анализ механизмов адаптационных процессов / Н.Д. Озернюк, С.К. Нечаев. // Изв. АН. Сер. биол. 2002. - № 4. - С. 457462.

215. Оливериусова JI. Оценка состояния окружающей среды методом комплексной биоиндикации / J1. Оливериусова // Биоиндикация и биомо-ниторин: сб. М.: Наука, 1991. - С. 39-45.

216. Онучин А.А. Структурно-функциональные изменения хвои сосны под влиянием поллютантов в лесостепной зоне Средней Сибири / А.А. Онучин, А.А. Козлова // Лесоведение. 1993. - № 2. - С. 39-45.

217. Осколков В.А. Качество пыльцы сосны обыкновенной в древосто-ях Приангарья / В.А. Осколков // Лесоведение. 1998а. - № 2.'- С. 16-21.

218. Осколков В.А. Состояние репродуктивного процесса сосны обыкsновенной в условиях лесов Верхнего Приангарья: автореф. . канд. биол. наук/ В.А. Осколков. Красноярск, 19986. - 23 с. ;

219. Отдалённые цитогенетические эффекты хронического облучениянаселения Южного Урала / А.В. Возилова и др. // Радиационная биолоtгия. Радиоэкология. 1998. - Т. 38, вып. 4. - С. 586-590. ;S

220. Оценка генотоксического действия антропогенных факторов наj '

221. Оценка молекулярных и цитогенетических эффектов хронического воздействия низкоинтенсивного у-излучения у мышей / А.Н. Осипов и др. // Генетика. 2002. - Т. 38, № 10. - С. 1345-1350.

222. Оценка техногенного загрязнения объектов окружающей среды в условиях промышленного комплекса / М.Н. Бугреева и др. // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер. геология. 2000. - № 9. - С. 241-248.

223. Пахомова В.М. Основные положения современной теории стресса и неспецифический адаптационный синдром у растений / В.М. Пахомова // Цитология. 1995. - Т. 37, № 1-2. - С. 66-91

224. Петин В.Г. Количественное описание модификации радиочувствительности / В.Г. Петин, В.П. Комаров. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 192 с.

225. Позолотина В.Н. Отдалённые последствия действия радиации на растения/ В.Н. Позолотина. Екатеринбург: Академкнига, 2003. - 243 с.

226. Попов В.К. Березовые леса Центральной лесостепи России / В.К. Попов. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 2003. - 424 с.

227. Попова Е. Ядреное ядерное будущее / Е. Попова // Мое. 1998: - № 31 (194).-С.7.

228. Протасевич Р.Т. Генетика и окружающая среда / Р.Т. Протасевич, А.Н. Палилова. Минск: Навука i тэхника, 1989. - 76 с.

229. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и природопользование в

230. России / В.Ф. Протасов, А.В. Молчанов. М.: Финансы и статистика, 1995.-524 с.

231. Прохоров Б.Б. Первоочередные проблемы экологии человека в связи с созданием глобальной системы мониторинга окружающей среды / Б.Б. Прохоров // Проблемы экологии человека. М.: Наука, 1986. - С. 4964.

232. Пых Ю.А. Об оценке состояния окружающей среды. Подходы к проблеме / Ю.А. Пых, И.Г. Малкина-Пых // Экология. 1996. - № 5. - С. 323329.

233. Радиоактивное загрязнение районов АЭС / И.И. Крышев и др.. -М.: Ядерное общество СССР, 1990. 150 с.

234. Рассохина А.В. Экологические аспекты взаимодействия УФ-света с другими вредными факторами окружающей среды / А.В. Рассохина // II съезд биофизиков России: тез. докл., 23-27 августа, 1999 г., Москва. М., 1999. - С. 840.

235. Реестр (справочник) «Административно-территориальное устройство Воронежской области» (по состоянию на 01 декабря 2006 года). Воронеж, 2006. - 117 с.

236. Романова О.П. Спонтанна частота мшроядер у л1мфоцитах пери-фершно! кров1 жшшпв Клева / О.П. Романова, JI.K. Бездробна // Цитология и генетика. 2001. - Т. 35, № 3. - С. 56-58.

237. Романовский М.Г. Череззерница шишек семян сосны обыкновенной вблизи автодорог / М.Г. Романовский // Лесоведение. 1992. - № 2. - С. 71-74.

238. Ростова Н.С. Изменчивость системы корреляций морфологических признаков. I. Естественные популяции Leucanthemum vulgare (Asteraceae) / Н.С. Ростова//Бот. жур. 1999. - Т. 84, № 11. - С. 50-66.

239. Ростовцева З.П. Верхушечная меристема / З.П. Ростовцева. М.: Изд-во Московского ун-та, 1969. - 80 с.

240. Руководство по изучению генетических эффектов в популяцияхчеловека: гигиенические критерии состояния окружающей среды. Женева: ВОЗ, Медицина, 1989. - 120 с.

241. Руководство по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Женева: ВОЗ, Медицина. - 1989. - 212 с.

242. Русаленко А.И. Восстановление дубрав Беларуси / А.И. Русаленко // Дуб порода третьего тысячелетия: сб. научн. трудов ин-та НАН Беларуси. - 1998. - Вып. 48. - С. 139-145.

243. Сааков С.Г. Оранжерейные и комнатные растения и уход за ними / С.Г. Сааков. Л.: Наука, 1983.-621 с.

244. Сабанеева Е.В. Соотношение ядрышкового организатора и фибриллярного центра ядрышка / Е.В. Сабанеева // Цитология. 1988. - Т. 30, № 12.-С. 1395-1401.

245. Сахаров В.Н. Влияние инактивации ядрышка на подготовку клетки к делению / В.Н. Сахаров, Л.Н. Воронкова // Цитология. 1965. -Т. 7, № 6. - С. 729-731.

246. Свободно-радикальные процессы и уровень аберраций хромосом в листьях древесных растений как тест-системы на генотоксичность городской среды / Е.П. Гуськов и др. // Экология. 2000. - № 4. - С. 270-275.

247. Связь изменений слизистых оболочек носа и рта с иммунным статусом при воздействии факторов окружающей среды / Н.Н. Беляева и др.

248. Гигиена и санитария. 2001. - № 5. - С. 62-64.

249. Седельникова Т.С. Дифференциация болотных и суходольных популяций видов семейства Pinaceae Lindl. (репродуктивные и кариотипиче-ские особенности): автореф. дис. . док. биол. наук / Т.С. Седельникова. -Томск, 2008. 35 с.

250. Седельникова Т.С. Особенности ядрышкообразующих хромосом и структурные перестройки в кариотипе болотных популяций сосны обыкновенной / Т.С. Седельникова, С.П. Ефремов, Е.Н. Муратова // Сибирский экологический журнал. 2001. - № 6. - С. 689-695.

251. Семенова В.А. Комплексный мониторинг состояния среды г. Воронежа и его окрестностей методами морфологического и цитогенетического анализа животных и растительных тест-объектов: автореф. дис. . канд. биол. наук / Семенова В.А. Воронеж, 2009. - 24 с.

252. Сенцова A.JI. Влияние химического и радиоактивного загрязнения на сестринские хроматидные обмены у крупного рогатого скота / A.JI. Сенцова, В.Л. Петухов // II съезд ВОГиС. СПб, 2000. - Т. 1. - С. 252-253.

253. Сенькевич Е.В. Цитогенетика сосны обыкновенной и берёзы повислой в районе Нововоронежской АЭС в связи с вопросами оценки загрязнения окружающей среды: дис. . канд. биол. наук / Е.В. Сенькевич. -Воронеж, 2007. 193 с.

254. Сидоров В.П. Биологические эффекты облучения сосны обыкновенной в зоне аварии на Чернобыльской АЭС / В.П. Сидоров, Ф.А. Тихомиров // 1 Всесоюзный радиобиологический съезд: тез. докл. Т. 2. - Пу-щино, 1989.-С. 530-531.

255. Симаков Е.А. О пострадиационном восстановлении цитогенетических повреждений в проростках семян разных форм картофеля / Е.А. Симаков // Радиобиология. 1983. - Т. 23, вып. 5. - С. 703-706.

256. Синицин Е.М. Коренные и производные типы сосняков Усманского и Хреновского боров / Е.М. Синицын. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. унта, 1982. - 124 с.

257. Синяков Ю. А. Нововоронежская династия / Ю. А. Синяков. М.: Советская Россия, 1982. - 96 с.

258. Смирнова О.Ю. Особенности организации и функционирования ядрышка в условиях полного пространственного разобщения его основных структурных компонентов in situ / О.Ю. Смирнова, О.А. Дудник, О.В. Зацепина // Цитология. 2002. - Т. 44, № 1. - С. 5-13.

259. Соболь М.А. Роль ядрышка в реакциях растительных клеток на действие физических факторов окружающей среды / М.А. Соболь // Цитология и генетика. 2001. - № 3. - С. 72-84.

260. Соболь М.А. Структурно-функциональная организация ядрышка в условиях измененной гравитации / М.А. Соболь, E.JI. Кордюм // Цитология. 2002. - Т. 44, № 9. - С. 906-907.

261. Соловьев А.П. К кариологическому изучению берез / А.П. Соловьев II Бюл. Гл. бот. сада. 1977. - Вып. 106. - С. 100-103.

262. Состояние среды обитания человека и её влияние на здоровье населения // Экологический вестник России. 2003. - № 2. - С. 3-10.

263. Социально-гигиенический мониторинг в Воронежской области (информационно-аналитические аспекты) / М.И. Чубирко и др.. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1997. - 364 с.

264. Стефани Д.В. Клиническая иммунология детского возраста / Д.В. Стефании, Ю. Е. Вельтищев. Л: Медицина, 1977. - 280 с.

265. Студитский А.Н. Эволюционная морфология клетки / А.Н. Студитский. М.: Наука, 1981. - 280 с.

266. Сусков И.И. Мутагенные эффекты химических соединений у человека / И.И. Сусков, Л.А. Сазонова // Успехи современной генетики. М.: Наука, 1983. - Вып. И. - С. 93-132.

267. Таршис М.А. Живая клетка / М.А. Таршис, С.Р. Уманский. М.: Атомиздат, 1971. - 907 с.

268. Тахтаджян A.JI. Система магнолиофитов / A.JI. Тахтаджян. Л.: Наука, 1987. - 439 с.

269. Тенденция роста загрязнения атмосферы от автотранспорта и её влияние на экологическую ситуацию региона / О.П. Негробов и др. // Экология ЦЧР (Липецк). 2002. - № 1. - С. 46-50.

270. Тимолянова Е.К. Медицинская генетика: учеб. пособие / Е.К. Ти-молянова. Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. - 304 с.

271. Тимофеев-Ресовский Н.В. Краткий очерк теории эволюции / Н.В. Тимофеев-Ресовский, Н.Н. Воронцов, А.В. Яблоков. М.: Наука, 1977. -301 с.

272. Токарская В.И. Молекулярные механизмы нарушения регуляции транскрипции в облученных клетках / В.И. Токарская // Влияние радиации на регуляторные процессы в клетке: тез. докл. всесоюзного симпозиума. -Пущино, 1976. С. 5-6.

273. Толстопятенко А.И. Партенокарпия и всхожесть семян берёзы карельской / А.И. Толстопятенко // Лесное хозяйство. 1974. - № 5. - С. 4046.

274. Туганова Т.Н. Основные морфофункциональные типы ядрышек бла-стных клеток при неходжкинских лимфомах и доброкачественных гиперпла-зиях / Т.Н. Туганова, Л.С. Болгова // Цитология и генетика. 2002. - Т. 36, № 3. -С. 51-57.

275. Фёдоров В.Д. Биологический мониторинг: обоснование и опыт организации / В.Д. Фёдоров // Гидробиол. журнал. 1975. - Т. 11, № 5. - С. 753770.

276. Фёдорова А.И. Возможности биомониторинга по реакциям древесных растений / А.И. Фёдорова, В.В. Черкасова // Природные ресурсы Воронежской области, их воспроизводство, мониторинг и охрана. Воронеж, 1995.-С. 156-162.

277. Фёдорова А.И. Загрязнение поверхностных горизонтов почв г. Воронежа тяжёлыми металлами / А.И. Фёдорова, Е.В. Шунелько // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер. география и геоэкология. 2003. - № 1. - С. 74-82.

278. Фёдорова А.И. Изучение устойчивости некоторых хвойных пород к выбросам автотранспорта / А.И. Фёдорова, В.В. Шестопалова // Проблемы интродукции и экологии Центрального Черноземья: сб науч. трудов. -Воронеж, 1997. С. 29-30.

279. Филатова Л.П. Многолетний мониторинг за экологическим состоянием промзоны г. Москвы с применением тест-линии Drosophila melanogaster / Л. П. Филатова, И. Ш. Лаптева, В. А. Шевченко // Генетика. 2004. - Т. 40, № 3. - С. 343-346.

280. Фламм У.Г. Ступенчатый метод тестирования мутагенов / У.Г. Фламм // Генетические последствия загрязнения окружающей среды. М.: Наука, 1977.-С. 26-31.

281. Флора СССР / Гл. ред. Комаров В.Л. М.-Л.: АН СССР, 1936. - Т. 5.-С. 339-340.

282. Фоменко Л.А. В эритроцитах костного мозга потомства самцов мышей, подвергнутых хроническому гамма-облучению в малых дозах, повышена частота микроядер / Л.А. Фоменко, Г.В. Васильева, В.Г. Безлепкин // Изв. АН. Сер. биол. 2001. - № 4. - С. 419-423.

283. Фраш В.Н. Раздельное и сочетанное мутагенное действие радиации и асбеста в микроядерном тесте в эксперименте / В.Н. Фраш, В.А. Павлов, С.А. Убаков // Радиационная биология. Радиоэкология. 1999. - Т. 39, № 4. -С. 406-408.

284. Фролова Л.Т. Сезонные морфологические изменения в кишечном эпителии у мидии Грея / Л.Т. Фролова, Н.Л. Лейбсон // Биология моря. -2002.-Т. 28, № 1.-С. 77-79.

285. Фур дуй Ф.И. Физиологические механизмы стресса и адаптации при остром действии стресс-факторов / Ф.И. Фур дуй. Кишинёв: Штиин-ца, 1986. - 239 с.

286. Хайдарова Т.Г. Ядрышковые организаторы хромосом как адаптивные элементы хвойных видов / Т.Г. Хайдарова, Н.А. Калашник // Цитология. 1999. - Т. 41, № 12. - С. 1086.

287. Хромосомные числа цветковых растений / Сост. Волховский З.В. и др.. Л.: Наука, 1969. - 928 с.

288. Худолей В.В. Экологически опасные факторы / В.В. Худолей, И.В. Мизгирев. СПб.: Publishing House, 1996. - 152 с.

289. Цитленок С.И. Лук репчатый — биондикатор техногенной нагрузки / С.И. Цитленок, А.А. Козлова, С.В. Пулькина // Цитология. 1999. - Т. 41, № 12.-С. 1086.

290. Цитогенетические нарушения в соматических клетках у детей, проживающих в районах с различной интенсивностью загрязнения окружающей среды / В.Г. Маймулов и др. // Цитология. 1998. - Т. 40, № 7. -С. 686-689.

291. Цитогенетические показатели семенного потомства лиственных древесных растений в 1-километровой зоне Нововоронежской АЭС / В.Г. Артюхов и др. // Радиационная биология. Радиоэкология. 2004. - Т. 44, № 4. - С. 445-457.

292. Цитогенетические последствия облучения популяции человека / В.А. Шевченко и др. // II съезд ВОГиС. СПб, 2000. - Т. 1. - С. 257-258.

293. Цитогенетические характеристики семенного потомства некоторых видов древесных растений в условиях антропогенного загрязнения г. Воронежа / А.К. Буторина и др. // Цитология. 2000. - Т. 42, № 2. - С. 196-201.

294. Цитогенетический метод определения влияния пороговых величин антропогенных факторов на геном растений и животных / В.В. Архипчук и др. // Докл. РАН. 1992. - Т. 326, № 5. - С. 908-910.

295. Челидзе В.П. Морфофункциональная классификация ядрышек / В.П. Челидзе, О.В. Зацепина // Успехи современной биологии. 1988. - Т. 105, вып. 2. - С. 252-267.

296. Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию: учебник / Ю.С. Ченцов. М.: Академкнига, 2004. - 493 с.

297. Ченцов Ю.С. Общая цитология: учебник / Ю.С. Ченцов. М.: Изд-во моек, ун-та, 1978. - 344 с.

298. Черкашина О.Н. Цитогенетичеекий мониторинг насаждений сосны обыкновенной в условиях Хреновского и Усманского боров: автореф. дис. . канд. биол. наук / Черкашина О. Н. Воронеж, 2007. - 23 с.

299. Чернодубов А.И. Сосна обыкновенная в островных борах юга Русской равнины / А.И. Чернодубов. Воронеж: ИПЦ ВГПУ, 1998. - 68 с.

300. Шафикова JI.M. Цитогенетические особенности сосны обыкновенной в условиях промышленного загрязнения: автореф. дис. . канд. биол. наук / JI.M. Шафикова. Красноярск, 1999. - 20 с.

301. Шахбазов В.Г. Некоторые особенности ядрышка и ядра в клетках гибридного лука / В.Г. Шахбазов, Н.Г. Шестопалова // Экологическая и биофизическая генетика: избранные труды. Харьков: Штрих, 2001. - С. 239-241.

302. Шеридан В. Млекопитающие в качестве тест-систем для обнаружения мутагенной активности загрязнителей окружающей среды / В. Шеридан // Генетические последствия загрязнения окружающей среды. М.: Наука, 1977.-С. 62-80.

303. Шерудило А.И. Некоторые закономерности процесса слияния ядрышек в интерфазном ядре / А.И. Шерудило, В.Ф. Семешин // Генетика. -1969.-Т. 5, №4.-С. 65-72.

304. Шерудило А.И. Факторы, определяющие изменение числа ядрышек в ядре / А.И. Шерудило, В.Ф. Семешин // Цитология. 1971. - Т. 13, № 6,- - С. 752-759.

305. Шиманюк А.П. Биология древесных и кустарниковых пород СССР / А.П. Шиманюк. М.: Просвещение, 1964. - 479 с.

306. Шкварников П.К. Цитологическое исследование растений, произрастающих под действием разных уровней радиации / П.К. Шкварников // Цитология и генетика. 1990. - Т. 24, № 5. - С. 35-37.

307. Шмальгаузен И.И. Интеграция биологических систем и их саморегуляция / И.И. Шмальгаузен // Кибернетические вопросы биологии. Новосибирск: Наука, 1968. - С. 157-182.

308. Шрамм Р. Необходимая и достаточная тест-система для оценки генетического риска, вызванного химическим загрязнением среды / Р. Шрамм // Генетика и благосостояние человечества: труды XIV Междунар. генет. конгр. М.: Наука, 1981. - С. 220-236.

309. Щипков В.П. Общая и медицинская генетика: учеб. пособие / В.П. Щипков, Г.Н. Кривошеина. М.: Академия, 2003. - 256 с.

310. Экологический информационный бюллетень о состоянии, проблемах и прогнозе охраны окружающей среды области. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1993. - 129 с.

311. Экологический мониторинг. Методы биомонитогинга. В 2 ч. Ч. II: учеб. пос. / под ред. проф. Д.Б. Гелашвили. Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 1995. - 465 с.

312. Экология и мониторинг города Воронежа / Н.П. Мамчик и др.. -Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1997. 180 с.

313. Экология человека: словарь-справочник / под общ. ред. Н.А. Агаджаняна. М.: КРУК, 1997. - 208 с.

314. Эколого- гигиенические основы мониторинга и охраны городской среды / Н.П. Мамчик и др.. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 2002.330 с.

315. Эрна А. Хвойные деревья индикатор техногенной нагрузки в промышленном ландшафте / А. Эрна, Ю. Раук // Изв. АН ЭССР. Сер. биол. - 1986.-Т. 35, №2.-С. 131-141.

316. Юркин А.Ю. Методические особенности анализа микроядер в клетках человека и животных при экологической оценке состояния окружающей среды: автореф. дис. . канд. мед. наук / А.Ю. Юркин. Томск, 2002. - 22 с.

317. Юшков П.И. Некоторые вопросы лесной радиоэкологии / П.И. Юшков // Радиационный мутагенез и его роль в эволюции и селекции: сб. ст.-М.: Наука, 1987. С. 142-151.

318. Яблоков А.В. О недооценке отрицательных последствий применения пестицидов и о важности разработки иных путей развития сельского хозяйства / А.В. Яблоков. Пущино, Препринт, 1988. - 100 с.

319. Amplification and overexpression of the P-glycoprotein genes and differential amplification of three other genes in SEWA murine drugresistant cells / F. Stahl et al. // Hereditas. 1988. - V. 108. - H. 2. - P. 251-258.

320. Butorina A.K. The first detected case of amitosis in pine / A.K. Butorina, N. Evstratov // Forest Genetics. 1996. - V. 3, № 3. - P. 137-139.

321. Correlation between nucleolar organizer regions visualised by silver staining and growth rate in lung adenocarcinoma / S.S. Oqura et al. // Cancer (PhiladeL). 1992. - V. 70, № 1. - P. 63-68.

322. Critical target and dose-rate response for the induction of chromosomal instability by ionizing radiation / C.L. Limoli et al. // Radiat. Res. 1998. - V. 151 - P. 677-685.

323. Cytogenetic damages as an indicator of oak forestry decline / V. Zoldos et al. // Cytogenetic studies of forest trees and shrub species. Zagreb, 1997. -P. 275-284.

324. Cytogenetic damages as an indicator of oak forestry decline / V. Zoldos et al. // IUFRO cytogenetics working party Symposium, Brijuuni National Park, Croatia, 8-11 Sept. 1993: Abstracts. P. 24.

325. Dmitrieva, S.A. The study of adaptation of natural plant populations to chronic irradiation caused by the CNPP accident / S.A. Dmitrieva // Cytol. and Genetics. 1996. - V. 30, № 4 - P. 3-14.

326. Dose-response of a radiation induction of germline mutation at a hy-pervariable mouse minisatellite locus / YJ. Fan et al. // Int. J. Radiat. Biol. -1995.-V. 68.-P. 177-183.

327. Dubrova Y.E. Mouse minisatellite mutation induced by ionizing radiation / Y.E. Dubrova, A.J. Jeffreys, A.M. Malashenko // Nature Gen. 1993. - V. 5, № 1. - P.92-94.

328. Dundr M. Functional architecture in the cell nucleus / M. Dundr, T. Misteli // Biochem. J. 2001. - V. 356, Pt. 2. - P. 297-310.

329. El-Ghamery A.A. The action of atrazine herbicide as an inhibitor of cell division on chromosomes and nucleic acid content in-root meristems of Al

330. Hum сера and Vicia faba / A.A. El-Ghamery, A.I. El-Nahas, M.M. Mansour // ; Cytologia. 2000. - V. 65, № 3. - P. 277-287.

331. Eriksson G. A review of the Genetics of Betula / G. Eriksson, A. Johnson // Scand. Journ. of For. Res. 1986. - V. 1. - P. 421-434.

332. Exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons and genotoxic effects on nonsmoking Swedish road pavement workers / J. Bengt et al. // Scand. J. Work, Environ, and Health. 1999. - V. 25, № 2. - P. 131-136.

333. Gadella T.W.J. Chromosome numbers of flowering plants in'the Netherlands. II / T.W.J. Gadella, E. Kliphuis // K. Akad. Wetenschap. Amsterdam Proc. 1966. - Y.69, Ser. C., № 5. - P. 541-556.

334. Gaulden M.E. Influense of the nucleolus on mitosis as revealed by ultraviolet microbeam irradiation / M.E. Gaulden, R.P. Репу // Proc. Nat. acad. sci. USA. 1958. - V. 44, № 6. - P. 553-559.

335. Gene amplification-associated cytogenetic aberrations and protein changes in vincristine-resistant Chinese hamster, mouse and human cells / M.B. Meyers et al. //J. Cell Biol. 1985. - V. 100. - P. 588-597.

336. Genomic instability induced by ionizing radiation / W.F. Morgan et al. // Radiat. Res. 1996. - V. 146, № 2. - P. 247 - 258.

337. Grif V.G. Cell Cycle And Its Parameters In Flowering Plants / V.G. Grif, V.B: Ivanov, E.M. Machs // Цитология. 2002. - Т. 44, № ю. - С. 936980.

338. Heddle I.A. The DNA content of micronuclei induced in mouse bone marrow by y-irradiation: evidence that micronuclei arise from acentric chromosomal fragments /1.A. Heddle, A.V. Carrano // Mutat. Res. 1977. - V. 44, № 1. -P. 63-69.

339. Heneen W.K. Persistence of nucleoli in short term and long term cell cultures and in direct bone marrow preparations in mammalian materials / W.K. Heneen, W.W. Nickols // Cell Biol. 1966. - V. 31, № 5. - P. 543-561.

340. Hsu T.C. Persistent nucleoli in animal cells following treatments with fluorodeoxyuridine and thymidine / T.C. Hsu, R.M. Humphfrey, C.E Somers // Exp. Cell Res. 1964. - V. 33. - P. 74-77.

341. HUman MicroNucleus project. «HUMN project: detailed description of the scoring criteria for the cytokinesis-block micronucleus assay using isolated human lymphocyte cultures» / Fenech M. et al. // Mut. Res. 2003. - V. 534, № 1-2. -P. 65-75.

342. Human minisatellite mutation rate after the Chernobyl accident / Y.E. Dubrova et al. //Nature. 1996. - V. 380. - P. 683-686.

343. Jamali M. Increased micronucleus frequency in the progeny of irradiated Chinese hamster cells / M. Jamali, K.R.T. Rott // Int. J. Radiat. Biol. 1996. -V. 69.-P. 301-307.

344. Kalaev V.N. Cytogenetic effect of radiation in seed of oak (Quercusrobur L.) trees growing on sites contaminated by Chernobyl fallout / V.N. Kalaev, A.K. Butorina // Silvae Genetica. 2006. - V. 55, № 3. - P. 93-148.

345. Kalaev V.N. The influence of air pollution on cytogenetic characteristics of birch seed progeny / V.N. Kalaev, S.S. Karpova // Forest Genetics.-2003.-V. 10, № l.-P. 11-18.

346. Kronenberg A. Radiation-induced genomic instability / A. Kronenberg // Int. J. Radiat. Biol. 1994. - V. 66. - P. 603-609.

347. Little J.B. Radiation-induced genomic instability / J.B. Little // Int. J. Radiat. Biol. 1998. - V. 74. - P. 663-671.

348. Loeb L.A. Microsatellite instability: Marker of mutator phenotype in cancer / L.A. Loeb // Cancer Res. 1994. - V. 54. - P. 5059-5063.

349. Luke G.A. Genomic instability in haematopoietic cells of Fi generation mice of irradiated male parents / G.A. Luke, A.C. Riches, P.E. Bryant // Mutagenesis. 1997. - V. 12. - P. 147-152.

350. Lung cancer deaths attributable to indoor radon exposure in west germany / K. Steindorf et al. // Inter. J. Epidemiol. 1995. - V. 24, № 3. - P. 435492.

351. Maluf S. W. Genomic instability in Down syndrome and Fanconi anemia assessed by micronucleus analysis and single-cell gel electrophoresis / S. W. Maluf, B. Erdtmann // Cancer genetics and Cytogenetics. 2001. - V. 124, № l.-P. 71-75.

352. Meyn M.S. Chromosome instability syndromes: lesions for carcinogenesis / M.S. Meyn // Genetic instability and tumorigenesis Berlin: Springer Verlag, 1997.-pp. 72-148.

353. Micronuclei biological indicator for retrospective dosimetry after exposure to ionising radiation / S. Streffer et al. // Mutat. Res. - 1998. - V. 404, № l.-P. 101-105.

354. Miller L. Variation in the activity of nucleolar organizers and their ribo-somal gene content / L. Miller, D.D. Brown // Chromosoma. 1969. - V. 28. - P. 430-444.

355. Miller О. Jr. The nucleolus, chromosomes, and visualization of genetic activity / О Jr. Miller // J. Cell Biol. 1982. - V. 91. - P. 15-27.

356. Muller M. Effects of increased ozone on the somatic chromosomes of Norway spruce (Picea abies) trees / M. Muller, A. Geiszinger, D. Grill // Cytogenetic studies of forest trees and shrub species. Zagreb, 1997. - P. 265-274.

357. Multiparameter microscopic analysis of nucleolar structure and ribo-somal gene transcription / M.F. Trendelenburg et al. // Histichem. Cell Biol. -1996.-V. 106.-P. 167-192.

358. Munch G. Uber den Einflusse der 2,4 Dichlorphenoxyessigsaure (2,40) und 2-Methyl-4-chlorophenoxyessigsaure (MCPA) auf die Kernteilung im Meristem der Wurzeln von Zebrina pendula / G. Munch // Zeitschr. Bot. 1957. -Bd. 45, ^5. - S. 353-377.

359. Natividade J.V. Recherches cytologiques sur quelque especes et hybrides du genre Ouercus (I) / J.V. Natividade // Bot. Sol. Broteriana. 1937. -V. 12, Ser. 2. - P. 21-85.

360. Nebel B.R. Cromosome structure in Tradescantiae. I. Methods and morphology / B.R. Nebel // Zeitschr. Zellforsch. und mikrosk. Anat. — 1932a. -Bd. 16, № 2. S. 251-284.

361. Neel J.V. Genetic studies as the atomic bomb casualty commission-radiation effects foundation: 1946-1997 / J.V. Neel // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. - V. 95, № 10. - P. 5432-5436.

362. Nomura T. Parental exposure to X-rays and chemicals induces heritabletumors and anomalies in mice / T. Nomura // Nature. 1982. - V. 296. - P. 575577.

363. Ohri D. Giemsa C-banded karyotype in Quercus L. (oak) / D. Ohri, M.R. Ahuja // Silvae Genet. 1990. - V. 39, № 5-6. - P. 5-6.

364. Paternal radiation exposure and leukaemia in offspring the Ontario case-control study / J.R. McLaughlin et al. // British. Med. J. 1993. - V. 307. -P. 959-965.

365. Pederson T. Thinking about a nuclear matrix / T. Pederson // J. Mol. Biol. 1998. - V. 277. - P. 147-159.

366. Possible carcinogenic effects of X-rays in a transgenerational study with CBA mice I U. Mohr et al. // Carcinogenesis. 1999. - V. 20. - P. 325332.

367. Residential radon exposure and lung cancer in Schweden / G. Persha-gen// M.Engl. Med. 1991.- V. 330, № 3. - P. 159-164.

368. Results of case-control study of leukaemia and lymphoma among young people near Sellafield nuclear plant in West Cumbria / M.J. Gardner et al. // British. Med. J. 1990. - V. 300. - P. 423-429.

369. Sarto F. Evaluation of chromosomal aberrations in lymphocytes and micro-nuclei in lymphocytes, oral mucosa and hair root cells of patients under antibiotic terapy / F. Sarto, R. Tomanin, L. Giacomelli // Mutat. Res. 1990. - V. 288, № 2. - P. 157-164.

370. Scheer U. Structure, function and assembly of nucleolus / U. Scheer, M. Thiry, G. Goessens // Trends Cell Biol. 1993. - V. 3. - P. 236-241.

371. Scotto K.W. Amplification and expression of genes associated with multidrug resistance in mammalian cells / K.W. Scotto, J.L. Biedler, P.W.

372. Mel era // Science. 1986. - V. 232. - P. 751-755.

373. Semeshin V.F. Nucleoli formation under inhibited RNA synthesis / V.F. Semeshin, A.I. Shemdilo, E.S. Belyaeva // Exp. Cell Res. 1975. - V. 93, № 2. - P. 458-467.

374. Sex difference in the micronucleus test. The collaborative study group for the micronucleus test // Mutat. Res. Genet. Toxicol. Test. 1986. -V. 172, №2. - P. 151-163.

375. Shaw PJ. The nucleolus / P.J. Shaw, E.G. Jordan // Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. 1995.-№ 11.-P. 93-121.

376. Shmid W. The micronucleus test / W. Shmid // Mutat. Res. 1975. -V. 31, № 1. - P. 9-16.

377. Simmonds N.W. Chromosome behaviour in some tropical plants / N.W. Simmonds // Heredity. 1954. - V. 8, № 1. - p. 139-145.

378. Simultaneous evaluation of radiation-induced apoptosis and micronuclei in five cell lines / G.Z. Guo et al. // Int. I. Radiat. Biol. 1998. - V. 73, № 3. - P. 297302.

379. Stage specifity, dose response, and doubling dose for mouse minisatel-lite germline mutation induced by acute radiation / Y.E. Dubrova et al. // Proc. Natl.Acad. Sci. USA. 1998. - V.95. - P. 6251-6255.

380. The effects of irradiation from the Chernobyl nuclear power plant accident on the cytogenetic behavior and anatomy of trees / A.K. Butorina et al. // Cytogenetic studies of forest trees and shrub species. Zagreb, 1997. - P. 211226.

381. Trott K.R. Lack of specificity of chromosome breaks resulting from radiation-induced genomic instability in Chinese hamster cells / K.R. Trott, A. Teibe //Radiat. EnvironBiophys. 1998. - V. 37. - P. 171-176.

382. Volkle H. Umweltradioaktivitat und Strahlendosen im Uberblick / H. Volkle // Umweltradioaktivitat und Strahlendosen in der Schweiz 1993. Fri-borg, 1994. - S. A.1.-A.19.

383. Wang Lian min. A taxonomy study of the decidous oak in China by1. СЛ14 ^means of cluster and karyotipic analysis / Wang Lian min // Bull. Bot. Res. -1986.-V. 6.-P. 55-69.