Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние He-Ne лазера на проявление адаптивных количественных признаков и биоэлектрические свойства клеточных ядер у инбредных линий и гибридов Drosophila melanogaster

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Влияние He-Ne лазера на проявление адаптивных количественных признаков и биоэлектрические свойства клеточных ядер у инбредных линий и гибридов Drosophila melanogaster"

ХАРК1В СЬКИЙ Н АЦ1 ОНА ЛЪНИЙ УНГВЕРСИТЕТ ¡м. В. Н. Каразша

ч

Аленша Свллана Борис ¡вна

УДК 575.222.7+575.822+575:621.373.8

Вплив Не-№ лазера на прояв адаптивних кшыасних озиак 1 бюелектричш властивосп клшшних ядер у шбредних лшш 1 пбридов БговорЬПа ше1апо§а81ег

03.00.15 - генетика

Автореферат дисертацп на здобутгя наукового ступеня кандидата бюлопчннх иаук

Хармь - 2000

Дисертадсю е рукопис

Роботу виконано в науково-дослщному шституп бюлоги Харшвського нацюнального университету 1м. В. Н. Каразша Минстерства освш! 1 науки Украши

Науковий керш ник -

доктор бюлопчних наук, професор, заслужеиий дшч науки 1 тсхш'ки Украши Шахбазов 13 ал ерш Гайович, Харивський нащональний унхверситет ¿м. В. Н. Каразша, завщувач кафедрою генетики та цитологи

Офщшш опоненти:

доктор бюлопчних наук, Бондаренко Юрш Васильевич,

1нститут птах1вництва УААН, головний науковий ствробтшк вщцшу генетики та селекци тахт;

кандидат бюлопчних наук Шаламова Оксана Олексивна, Гнститут шовювництва УААН, завщуюча лаборатор1ею селекци шовковичного шовкопряда.

Провщна установа:

Кшвський нащональний университет 1М Тараса Шев-ченка.

Захист вщбудеться 25 жовтня 2000 р. о 14 годиш на зааданш спещашзовано! вчеяо! ради К 64.051.18 при Харювському натональному утверситеп iM. В. Н. Каразша Мшстерства ocBmi i науки Украши за адресою: 61077, м. Харгав, м. Свободи 4, ауд. III-15.

3 диссртащею можна ознайомитись у Центральнш науковш oifHikneui XapKiBCbKoro национального ушвсрситету iM. В. Н. Каразша Мшютерства освгги i науки Украши за адресою: 61077, м. Харюв, м. Свободи 4.

Автореферат розкланий 25 вересня 2000 р.

Вчений секретар спещалЬованоУ вченоУ ради кандидат бюлопчних наук

Некрасова А. В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальжсть теми. Гетерозис мае безсумшвно важливе скономпше значения для сшьського господарства. Але ш'двитисння ефективносп використання цього феномену на практищ неможливе без бшьш детального розгляду мехатзм1в формування та реал1заци пбридно! сили в онтогенеза Адже за думкою проввдних впчизняних та заруб1жних вчених (роЬгЪашку Т., 1955; Турбин Н.В., 1961; Шахбазов В. Г., 1974; Бердшпев Г. Д., 1984; Конарев В. Г. 1991; Струнников В. А., 1994; Спрэг Дж. Ф., 1987.), загальна тсор1Я, що поясгаовала б перевагу пбридних форм над шбредними, усе ще не сформульована.

Дослшження, у яких розглянуто реакцию генетично р1зних форм на вплив зовнпншх фничних чинниюв ргзно'! природа (Шахбазов та ш., 1990; Григорьева К. Н., 1992; Чепель Л. М., 1992; Шкорбатов Ю. Г., 1992) показали доцшыисть та перспектившсть даного напрямку у вивчент природи гетерозису. А розвиток останш'м часом лазерно!" техники, який прив!в до активного використання оптичних квантових генераторов у сшьському господарстш (Бляндур О. В. та ш., 1987; Бурилков В. К., Крочик Г. М., 1989; Лахно В. И. та ш., 1998) та медициш (Гамалея Н. Ф., 1981; Кошелев та ш., 1980; Илларионов В. Е., 1992; Козлов В. И. та щ., 1993), вщкривае нов1 шляхи у пошуку чинниюв, що можуть сприяти генетично обумовленому шдвищенню жиггездатносп opгaнiзмiв 1 дае новий мaтepiaл для теоретичного вивчення проблеми гетерозису.

У свою чергу, найбшьш ращональне застосування лазерного випромшювання низько! штенсивносп для потреб сшьського господарства та медицини неможливе без знания основних закотгсшрностей 1 характеру змш, що вигшкають у проят кшыасиих ознак теля до вказаного чинника. Особливу аюуальшеть дооцдженням у даному напрямку надае той факт, що мехашзми до лазерного випромцдавання до ганця все ще не з'ясоваш, хоча кнуе багато ппотез з цього питания (Кару Т. Й., 1989; Гамалея та ш., 1988; Зубкова С. М., 1995; Васильев М. В., 1997). До того ж на сьогодншлий день дуже мало дошпджеш ввддалет насладки впливу лазерного випромшювання на бшлопчш об'екга (Самойлов Н. Г., 1998).

Таким чином, на дапий момент вивчення на модельних об'ектах ефектш, яю реагнзуються гид час розвитку особин, що шдпали шд дiю лазерного випромпповання на раншх стад1ях онтогенезу е актуальним. Використання класичного генетичного модельного об'екта - плодовен мушки дрозофши -дозволяе вивчити роль генотипу в реакци на лазерне опромшення та проконтролювати можливу шелядпо даного впливу.

Найботып шформативних результат вщ вивчення посгавлених питань сл1д чекати при проведенш доелмжень не тшьки на оргашзменному р1вт оргашзацй' живого, але й на piвнi кгптин 1 субклшпших структур, зокрема клгппших ядер, особливе значения надаючи дослщам на живих нативних клгшнах.

Зв'язок роботи з науковлми нрограмами, планами, темами. Робота була виконана в рамках науково!' тематики вщдшу генетики науково-дослщного шституту бюлогп Харывського национального ушвсрситегу îm. В. Н. Каразша MiHicTepcTBa ocniTH i науки Украши в межах теми "Вивчити генетичш та етгенетичш осиови житгсздатносп та стшкосп оргашзмлв, розробити методи визначення та тдвшцення цих властивостей для медицини i селекци" за № держреестрацн 0198 U 005753.

Мета i задач! дослдакешга. Поглиблення уявлень про природу гетерозису та вивчення реактивносп pi3HHx генотишв в умовах д11 низькоштексивного лазерного випромжювання, а також виявлення можливих вщдалених наслцшв впливу вказаного зовшшнього фактора. Експериментальна nepeBipKa на модельному об'cicri (Drosophila melanogaster) можливоот д!ею лазерного в и ïi р о м i ню в а ния шдвищувати pisciib адаптивних кшьюсних озиак та бюелектричних властивостей кл¡тинних ядер, а також зм1нювати ступень виразносп ефекту гетерозису.

Виходячи з загально! мети роботи, були поставлеш наступи! задач!:

- д0сл1дити змши piBtiï плодючост! i життездатносп лшш i riopuaiB дрозофши у зв'язку з ефектом гетерозису i впливом лазерного опромшення;

- вивчити особливосп розвитку шбредних лшш i пбрщдв дрозофши в стапдартгшх умовах i при зовншньому впливу

- виявити, як довго в онтогенез! може збер1гатися ефект В1Д опромшення об'екта на paintix стадкх розвитку;

- пpoaнaлiзyвaти можгшвють впливу лазерного випромпговання на мутацшний процес;

- дослщити фотобюлопчну реакш ю шбредних i пбридних opram3MiB на субклтшному pieni по 3Mini електрокшетичних властивостей нативних клтшних ядер.

Наукова новизна огрнманих результате.

У ход1 диссртацшно!' роботи на модельному 06'eicri (Drosophila melanogaster) внерше показана можливють змшювати важлшп кшьюсш ознаки за допомогою лазерного опром1'товання на painiix стадкх онтогенезу.

Отримаш HOBi iiayKOBi дан! про pisntiuro в реакцн на дно опромшення лазером шбредних лшш i гетерозисних М1жлшшних пбрщцв дрозофши.

Уперше встановлено вплив лазерного опромшення яець дрозофши на бюелектричш властивосп клтшних ядер на подальших стадшх розвитку.

Експериментально доведено, що змши бюелектричних властивостей клшпгаих ядер внаслщок лазерного опромшення у лшш i riôprçfliB дрозофши були р1зними.

На пщстав1 одержаних в робоп нових експериментальних даних виявлено зв'язок змш бюелектричних властивостей клтшних ядер з виявом фенотипових

ознак, иов'язаних з репродукшао та адапташею в умовах дп лазерного випромшювання.

Уперше знайдено стимулюкга та ггригтчую'п експозицй впливу He-Ne лазера на розвиток дрозофши.

Уперше проведено статистично обгрунтоване сшвставлення вшшву генетичних фактор1в i лазерного опромшешы на детермшацто ¡шних фенотипових ознак дрозофши.

Практичне значения отрпмапих результате. Отримат результата мають теоретичну щтпсть для розумшня природа гетерозису i Mexaiii3MiB взаемодн лазерного випромшювання ч живими об'екгами. Розроблений шдх1д може знайти застосування при теоретичному та експерименталыюму дослщженш можливостей практичного використання низькоштенсивного лазерного випромнповання в селекпшнш практиш i меднциш.

Результата проведених дослщжень використовуються у подалышй науков1й робоп ыддиу генетики НД1 бтлогп га кафедри генетики та цитологи' а також у навчальному пронес! кафедри генетики та цитологи Харивського национального ушверслтету ш. В. Н. Каразша.

Особнстий внесок здобувача. Дисерташша робота виконана здобувачем повшстго самостийно. Аналгз отриманих даних проводився разом в кер1вником.

Апробащя результатов дисертаци. Результата дослщжень, вклточетн в дисертаццо, були повщомлеш на VI i VII Республжанських науково-практичних кoнфepeнцiяx "Застосування лазерш у медицин! i бюлогн" (Харкгв, 1996, 1997), на першому шжнародному KOHrpeci "Лазер i здоров'я" (Kinp, 1997) , на конференцн молодих учених Харювського державного ушверситету (Харюв, 1995), на V з'1зд1 украшського ентомолопчного товариства (Харыв, 1998) i на дпжнародшй конференцп "Лазер i здоров'я" (Харив, 1999).

ГГуб.шкаци. За матер1*аладга дисертаци опублшовано 10 друкарських poori : i3 них - 4 стато в наукових журналах i 6 тез.

Структура i обсяг дисертаци. Дисертацшна робота складаеться з встуцу i роздшв: огляд лггератури, об'екти i метода дослщжень, результата власних доел!джен ь i Тх обговорення, заключения i висновки та перелне цитованоУ лггератури i3 260 джерел. Обсяг дисертаци 124 сторшки. Дисерташя мютитъ у co6i 18 рисунюв i один додаток 13 23 таблиць.

МАТЕР1АЛИIМЕТОДИ ДОСЛЩЖЕНЬ.

MaTepianoM служили шбредш лнш Drosophila melanogaster дикого типу Домодсдозська - 32 (Д-32) i Swedish (Sw), що розр!зкялися за показниками житгездатносп i, а також реципрокш пбриди, отримат bi;i схрещування цих лшш (тршшйсть шбридингу у вихщних форм становила 45 - 76 поколшь (перший етап дослщжень) i 105 - 115 покоишь (другий етап)).

Впливу лазерного випромшюва*шя подавали синхрошзоваш кладки шбредних i пбридних яець. Джерелом випромшювами служив Не-Ые лазер типу ЛГН-111 (л—0,633 мкм, щшьюсть потужносп в зош опромшення -10 мВт/см").

Показниками ефекту гетерозису (в нормалыгах умовах 1 шсля впливу лазера) були швидисть розвитку до стадй' шаго (ШР), репродукгивна здаттсть по числу лялечних пушцлумт (РЗ) i вихщ ¿маю (В1).

Плодкгасть 1 життездатшсть визначали, пщраховуючи число потомюв одшсл пари особии на стада лялечки (РЗ), 1 шаго (В1)., поршлоючи у першому варданп плодкгасть пбридш 1 вихццшх лшш 1 життездатшсть зазначених форм на передамагшальних стадах розвитку - у другому. У лшшиих самиць додатково ощнювали яйценосюстъ по числу вщкладених протягом 8 годин яець у тесп на домшантну леталылсть.

Швидюсть розвитку до стади 1маго визначали, вимдряючи штервал у годинах М1ж початком вщкладки яець \ виходом шаго у поколшш потомыв.

Фертилыисть лшш визначали по часит незамлщнених яець у кладках. Частоту домшантних летальних мутацш оцшювали, шляхом вирахування вщсотка яець, що не розвинулися через В1ам годин в1д початку кладки, шд загального числа заплщнених яець, при цьому свпта матов1 яйця класифхкували як раиш летал1, темш - як шзш летал!.

Електрокшегичш властивост! юптинних ядер визначали методом вI(утршаьоюатинного м^кроелектрофорезу, розробленим на кафедр1 генетики 1 цитологи Хармвського нацюнального университету (Шахбазов та ш., 1990; Страшнюк В. Ю, 1992). У вщпрепарованих слинних залозах личинок дрозофшн р1зного вшу пщраховували вщсоток електронегативних ядер, що змпцувалися в електричному нош. Сила струму в камер1 для шкроелектрофорезу складала 0,7 мА, напруга - 7 В/см2.

ОСНОВН1 РЕЗУЛЬТАТ!! ДОСЛ1ДЖЕШ»

Генетично обумовлеш розходжеппя у ступешо виразносп адаптивиих ознак у дрозофшн, що виявляються в умовах дц лазерного випромшювання.

Лшп, використаш в робот як вихадшш матер]ал, були контрастними по ряду ознак. Лшпо можна вважати бшып сильною иор!вняно з лнпею Д 32 за показниками, пов'язаними з репродукщею 1 життездатшстю на piзниx етапах онтогенезу, тому що в контрольних умовах особини даного генотипу характеризувалися бшыиою репродуктивною здатшстю (РЗ) 1 виходом ¡маго (В1), (розходження статистично доспшрш, р < 0,01).

Пбриди в контрольному вар1анп переважали вихщщ лшп за величиною РЗ, але не вщр1знялися ввд вихадних лшш за життездатшстю, осмльки В1 кожного пбрида достов1рно не вщр1знявся вщ р^вня В1 вщпов1Д1ГО1 материнсьмм форми. Вплив лазерного випромшювання на стадй' яйця змшював стуш'нь рп-

а

1 250 Т

О 1 5 10 20 30

Екслояифя, хв.

□ Домодедовська-32; ИЗ^уе^; ШР1(0-32 х вш); х 032).

Рис. 1. Репродуктавна здаттастъ лшш 1 пбрид1в дрозофши в норм1 i за умов лазерного опромшення.

ниц! досшджуваних ознак.

Як видно з рис.1 1 2, бшьш слабку лшш лазерне випромшювання стимулюе, збшьшуючн РЗ (ВЩАШПЮСТ! ВЩ кошролю ДООГСШрШ при СКСПОЗИЩЯХ у 1, 10 1 20 хвилин) г В1 (статистично достхдарно при 1, 5 1 20 хвилинах опромшення).

Сильна линя, навпаки, зазнае на соб| гш'тгачоУ до лазериих промети. При вах дослщжуваних режимах впливу достош'рно зменшуеться вихвд ¿маго (р<0,05), а при ВС1Х експозицкх, кф1М 10-хвилшто1, спостертаеться пригшченпя репродуктивно!здатностг

Встановлено, що и в контроле ш в умовах опромшення не порушуеться стввщношення юлькосп самиць 1 самщв, як у лшш, гак 1 у пбрид1в, що говорить про вщсутшсть розходжень по життездатност1 шбредних 1 пбридиих самиць 1 самщв за вказаних умов.

Стимуляшя плодючосп 1 життездатност1 д1его лазера, виявлена також I у пбрида 1:1(Д-32х8\¥). Показники РЗ 1 В1 полшшуються при експозищях 10 1 30 хвилин (вгдмшност1 вщ контролю досттшрш, р<0,05).

¡{{•л лазерного випромшювання змшювала також ступшь прояву гетерозисного ефекгу. Максимальний гетерозис сггосгсрпався шсдя 10 - 30 хвшшнного впливу. При зазначених експозицйх пбрид 1м(Д- 32xSw) перевершував кращу лшго на 22,4 - 53,0% (р < 0,05) (у контрол1 перевага становила 13,3%). Пбрид 171(5\ухД-32) теля опромшення з експозищями 20 130 хвилин демонстрував перевагу над лппями у 46,4% 1 52,9% (у контрош 32,5%).

д>

О 1 5 10 20 30

Експозшдя, хв.

□ Домодедовська-32; ОКулх^Ь; □ К 1(0-32 х ШР1(51ухВ32).

Рис. 2. Вплив лазерного випромшювання на вихщ ¡маю лшш 1 пбри/и'в дрозофши.

По виходу ¿маго перевага пбридов над вщповщшми ш материнськими шбредшши лшями спостерггаеться тшьки теля да лазерного випромшювання (рис. 2). При опромшент з експозищею у 30 хвилин обидва пбрида перевершують материнсьы форми за жиггездатшетю (Р1(Д-32х5ш) - на 49,9%, а Р](5\ухД-32) - на 33,9% при р<0,01), у той час як у контрол! така перевага вщеугая.

Таким чипом, отримаш да!л дозволяють припустит, що за допомогою лазера можлива компенсацк несприятливих особливостей оргашзму, викликаних шбредною депреа'ею, i посилення процесса, що приводять до ирояву гетерозису.

Вивчсгам фертильноста шбредних особин 1 частота появи домшантних деталей у кладках лшш показало, що в контрольних умовах лшн достов1рно не розр1зняютъся за кшьюстю вщкладених яень 1 ембрюнальною життездатшетю, однак за частотою появи незатнднених яець у кладках лш значно перевершуе лшш Д 32, що евщчить про бтын низку фертилвносп пернкн, можливо, обумовлену фшолопчшшн особливостями самиць дано! тип. Зютавляючи щ даш з ршнем виходу шаго 1 репродуктшшо! здатаосэт по числу лялечкових пупар!ушв, р1зницю м!ж линями по РЗ 1 В1 можна пояснити р1зницею у життездатносп особин 1 Д 32, що виявляеться на бшьш шзшх етапах розвитку.

Лазерне винромшговагшя ¡стотно не впливало на яйценосшсть самок i частоту домшантних деталей 1 незашпднених яець у кладках дослщжуваних лшш. Таким чином, мутагенний ефект вщ впливу низькоштенсивного лазерного випром!нювання виявлений не був.

CaML(i

С амши

1 5 10 20 30 ЕкСПОЗИЦ1Я, хв.

300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200

1 5 10 20 30 Експозтия, хв.

□ Swedish П Доиодедовська-32

1F1(Svv х Д-32)

I F 1 (Д-32 х Sw)

Рис. 3. Змгаи у пгвидкосп перед1магшалыюго розвитку у лпп'й 1 пбридт дрозофши, викликаш Д1ею лазерного випромшювання.

Bикopиcтaнi лшп були контрастними [ по тривалосп передшагшальних стадш онтогенезу. Даш про швидкклъ розвитку лшш 1 пбриддв представлеш на рисунку 3. У перипй серп експерименту особтш лш11 Д-32 обох статей розвивалися у середньому на 6,9% швидше (р < 0,01), шж особини лшп Sw.

Бшьш швидкий розвигок самиць пор1вняно ¿з самцями спостерхгався у лшн, що розвивалася швидше, 1 в обох пбридав. Статистачно достсшрт розходження швидкосп розвитку М1Ж сами ця ми 1 самцями л ¡ни Sw були гидсупп.

В друпй сери експерименту тенденщя лшш до ирояву контрастное^ знижувалася. По швидкосп розвитку до стада шаго самищ 1 самщ Д-32 перевершувалиР)(8\ухД-32) особин Бш у середньому на 1,8% (р<0,01).

При вдеутноеп зовшшнього впливу в обох експериментальних сср1ях у пбрид1в спостерй-ався ефект гетерозису. Особини обох статей пбрида 171(Н\ухД-32) 1 самищ пбрида Б] (Д-32xSw) (ступшь шбридингу вихшгах форм -55-60 поколшь) розвивалися до стадн ¿маго на 2,9 - 7,9% швидше, шж краща з шбредних лшш.

Опромшення лазером заплщнених яець змпновав швидюсть розвитку П0р1лнян0 з контролем. Характер змш залежав вщ режиму опромшення, генотипу 1 стап особини, що розвиваеться.

Так, в експериментах першо! серп розвиток самиць 1 самщв Д-32 1 р1(Д-32х8лу) уповшьнювався при експозищях у 1, 5, 20 1 30 хвштин для шбредно! лшп й у 1, 5 1 20 хвилин для пбрида. При десятихвилинному

опромшенш достошрно иошлыппге розвивалися тшьки самищ вищезгаданого пбрида. Опромшення протягом 10 1 30 хвилиа приводило до бшып швидкого розвитку самиць 1 самщв, а протягом 20 хвилин - до прискореного розвитку самиць Sw. Реакщя гибрида 1;1(5№хД-32) на дю лазера мала р^зноспрямований характер: скспозищя в 1 хвилину уповшыповала розвиток особин даного генотипу, 5 i 10 - прискорювали його як у самиць так 1 у самщв, а 30 хвилин опромшення прискорювали розвиток тшьки самиць.

Експеримети друго! серн шдгверджують ефекгги, описаш вище. Незважаючи на бьчьш швидкий розвиток особин, вихадш форми яких прошшш 105 - 110 поколись шбридингу, напрямок реакцй лшш 1 пбридт на лазерне випромйповання зберцався, в основному, незмшним. Однохвилинне опромшення достов1рно уповшьнювало в пор^внянш з контролем розвиток самиць 1 самщв Д-32 1 Р](Д-32х5\\'), атакож самиць Р](8\ухД-32) 1 не вшшвало на дану ознаку у особин лнш' Для самщв пбрида Г Д-32), що розвинулнся з оброблених протягом одню хвилини яець, вщмшност! вщ контролю не були достовфш, але, ж 1 в експериментах иершоУ сери, простежувалася спйка генденщя до збшыдення тривалосп передшагшалъних стадай онтогенезу.

Тридцятихвилинна екснозищя прискорювала розвиток особин Б\у, уиовшьнювала розвиток самиць Fl(SwxД-32) I доспшрно не змпновала розвиток особин обох статей Р](Д-32хБ№), самщв Б^Бш х Д- 32) 1 самиць Д-32.

При зазначенш експозицй була досжшрною перевага по швидкосп розвитку у слабогетерозисних самщв даного пбрида над кращою з батыавських лшш.

Змшн бмелсктричшгх властивостей кл1тннних ядер пбрвдпнх 1 тбредпих особин Опш>рЫ1а те1аио«а$1ег у зв'язку з ефектом гетерозису, онтогенезом 1 даоо лазерного випромшювання.

Експеримент проводили у дв1 серп'. Лшп, що були матершлом, шддавалися тюному шбридингу протягом 45-50 поколшь у перипй серИ 1 протягом 110-115 покол1нь - у друпй. В першому випадку р!вень бioeлeктpичнoí активносп клшшних ядер визначали у личинок кшця третього вшу (за 2 години до формування пупар1уму). В другш сери експеримеипв дослщжували показник ЕНЯ% шбредних та пбридних личинок дрозофши не тшьки наприкшщ (за 2 години до формування пупар1уму), але й на початку (за 15 годин до формування пупар1уму) третього личинкового вжу.

Пор1вняльний анал13 отриманих даних показав, що лшп Sw I Д-32, контрастш по ряду адаптивно важливих ознак, розргзнялися i за цитобюфйичними властивостями. Ршень показника електронегативносп ядер (ЕНЯ%) лш Бш був значно нижчим пор1вняно з лниею Д-32.

У скспсримсн'п, в ход! якого схрещували особш1, що прошили 45-50 поколшь шбридингу, вщмшност! пбрида 171(Д-32х8\\') шд кращо! по данш ознащ

О 1 30

Експозиця, хв.

О Домодедовська-32 Ш Swedish

6) 70 -|

0 1 30

Експозищя, хв. üFl(fl-32xSw) □ Fl(Swxfl-32)

Рис.4. Змши р1вня ЕНЯ% у шбрсдних i пбридних личинок, що розвинулися 3 штактних i опромшених He-Ne лазером яень (стушнь ¡нбридингу вюодних форм 110 - 115 поколшь): а) за 15 годин до формування nynapiyMy; б) за 2 години до формування nynapiyMy.

лшй (Д-32) у середньому склали 38,8%, а той же пбрид, але отриманий вщ схрещування лшш шсля 110-115 поколшь ¡нбридингу, вщнзнявся niд jiijiii Д-32 на 37,8%. PiBeHb гстсрозиспост1 другого пбрида дещо знизився. Особини Fi(Sut^-32) В1"др1знялися вщ особин Д-32 на 44,2% у першому експеримешт i на 25,8% у другому.

Отримаш результата можуть свщчити про тдвшцену функцюнальну акгивтсть ядер пбридж, i добре узгоджуються з даними про зв'язок бюелектричних властивостей ядер з ефектом гетерозису.

Anani3 даних, отриманих в експериментах з лшями, що пройшли 110-115 поколшь шбридинга та ix реципрокними пбридами, пщтвердив уявлення про те, що на раншх етапах онтогенезу бюелектрична aicrHBHicTb юнтинних ядер личинок ¡стотно нижча, шж на бшьш ni3Hix. Ця законом!рнють властива не тшьки Л1шям, але й пбридам, тому що на початку третього niicy не виявлено досюв1рних розходжень за piBiieM ЕНЯ% \пж пбридними й шбредними особинами.

На бшьш тзтх етапах онтогенезу бюелектрична актившсть ядер юптин значно зростае. При цьому спосгер1гасться перевага riбpидiв над линями, а також розходження Mi« лш1ями, неоднаковими по адаптивних ознаках.

У дагай робоп були доапджеш бюелектричш власгивоеп клгошних ядер шбредних i пбридних личинок дрозофши, що розвинулися з опромшених He-Ne лазером яець, на початку i напршсшщ третього личинкового В1ку.

« л

Контроль

5 10 20

Ексшзшря, хв.

30

□ Домодедовська-32; ЙЁЗ^ссИэЬ; Шр1(0-32х Это); @Р1(5у/х1>32)

Рис 5. Вплив лазерного випролинювання на бюелектричш властивост) юдтинних ядер лншших 1 пбридних личинок дрозофши кшця третього личинкового вжу (ступшь шбридингу вихщних форм 45 - 50 поколшь).

Дхаграма залежносп показника ЕНЯ% у личинок кшця третього вшу вщ експозици вгшиву лазерного винромшювання на шбрсдш i пбридш кладки яець (вихщш лиш пройшли 45 - 50 поколшь шбридингу) розпадаегься на дв1 якшго р1зш дшянки - до 101 теля 10 хвилин впливу.

Для експозицш першо! дтянки криво! виявлена загальна закономфшстъ у реакцБ особин уох геноташв, а саме: р1зкс зниження рхвня показника ЕНЯ% при однохвилинному опромшешп з насталшм його зростанням при збшыненш експозици до п'яти хвилин . 31 збшыненням часу опромшення в штерваш вщ 10 до 30 хвилин змши значень показника набували разного для л¡нш 1 пбридав напрямку.

На початку третього личинкового вку, що характеризусться початково низьким рхвнем бюелектрично! активное™ клшшних ядер, картина змш ЕНЯ% дещо шша. Як 1 на бшьш тзньому еташ онтогенезу, при експозици в одну хвилтгу спостер1галась подхбшетъ у рсакцп лшш х пбридов, однак у даному вархант! ревень ЕНЯ% не знижувався, а пвдвищувався, що може евщчити про здатшеть лазерного винромнповання порушувати природну онтогенетичну динамку змши цитобюфхзичних характеристик.

Тридцятихвилинна експозищя викликае рсакщю лише на бшьш тзшх етапах розвитку, оскшыси на початку третього вжу р1вень ЕНЯ% у личинок, що розвинулися з опромшених яець, дocтoвipнo не змшюеться.

Пор1внюючи бюелектричхи властивостс клтшних ядер пбридних 1 шбредних личинок кшця третього вку, можна судити про силу гетерозисного ефекту по данш ознацх в норм! 1 при вшшв1 зовшшнього ф1зичного чинника.

Максимальна по величин! перевага пбрида над кращою з батьювських лшш, що спостерпаеться в контроле i свщчить про наявнють у цих пбрвдцв ефекгу гетерозису. ГНсля вшхиву вщносно невеликих експозишй лазерного випромшювання (1 i 5 хвилин) ця ргашця зникае. У той же час, при бшьш тривалому опромшенш (понад 10 хвилини) у п'бридт виникае стшка тенденция до вщновлення р1вня ЕНЯ%, на що вказуе наявшсть доспшрно!" переваги по дашй ознагд (р<0,05) над кращою з батьювських niiiiií у пбрида F¡($-32xSw) теля 10- i 30-хвшшнного впливу, а у пбрвда Р](8\ухД-32) - теля 20 хвилин опромшення.

Сила впливу експозици лазерного випромшювання i генотипа на юльюст ознаки на рштх стад1ях онтогенезу дрозофши.

Оцшка внеску генотипу й експозици лазерного випромшювання у pÍ3HOMaHÍTHÍcTb ю'льюсних ознак, пов'язаних з адалтащгао була проведена за допомогою дисперсшного аншпзу.

Кшькюне згставлення реактивност1 лшш i пбрид^в стало можливим шеля обчислення показника сили впливу (he2) для чинника Е (експозици лазерного випром1нювання) у кожному з генетичних BapiaHTiB у двох серкх експеримепту. У перший ступшь шбридингу вихщних лшш склала 50 - 65 поколшь, у другий -105 -115 поколшь.

Результата обчислеиь доводять, що вплив експозици опромшення на репродукшвну здаттсть, вюид 1маго, тривалють передгмапнальних стадш онтогенезу i бюелектричш властивосп юптинних ядер високодостовхрний.

Серед шбредних лшш найбтып реактивною по ознаках, пов'язаних Í3 репродукщею i життездатшетю нащадов, а також по бюелектричних властивостях клпинпих ядер, виявилася лпш Swedish. А серед пбридт бшьш високою чутливютю до зовншнього впливу вщр1знявся менш гетерозисний Í3 них — Fi^-32xSvv). При цьому вариовашы р^вия ЕНЯ%, репродуктивно!' здатност1 i виходу ÍMaro по чиннику Е серед особин Fi^-32xSw) було значно вищим, шж серед особин ¿нших, використаних у робои генотигпв,

Показники li£2, обчислеш для пього пбрида склали 59,8 ± 1,8% (ЕНЯ%), 41,4 ± 3,5% (BI) i 38,4 ± 3,7% (РЗ), що в 2 - 4 рази вище ввдиотдних значень Ъъ для найбшьш стабшыю1 лши (Д--32).

В друпй cepii експерименту досладжували ЕНЯ% у личинок р1зного вжу, а також швидюсть розвитку до стади лялечки i стади ¡маго.

Досткшрний вплив чишппса Е на pÍBem. ЕНЯ% пбридних личинок спосте-рпастъея титьки наприюшд третього в!ку (2 годшга до формувшшя nynapiyMy).

Варповашы тривалосп перед^магшальних стадш онтогенезу (швидкост! розвитку) мае шший характер, шж вариовання зазначених рашше ознак. Найбшыною мпхятистго швидкосл розвитку в результат! ди лазерного випром1нювашм ыдрпнялася яипя Д-32 i п'брид Fi(Swxfl-32). Показник сили

статистичного впливу чинника Е для даного пбрида склав 16,3±0,2%, перевшцуючи значения Ье2 для лшй у 4 рази.

В друпй серн експерименту Сплыи мтлюою по тривалос-п розвитку до стадй лялечки i стадн шаго виявилася лшш Sw.

Викладене вище доводить, що ефекти шд опромшення на раншх стадых онтогенезу збер1гаються при подалыиому розвитку. А р1зниця у чутливосп piзIШX генотипових форм вказуе на значну роль в реакцп на дно даного чинника початкового стану об'екта, обумовленого генотипом.

Було вивчене варповання ознак по чшшику в (генотип) 1 оцшений показник Ьо2 у норм11 при кожному з режтпв впливу. У контрол! генотипова компонента у визначенш дослщжуваних у данш робоп ознак, складае 23,2 -58,5% у псршш серн експерименту 1 21,23 - 59,06% - у другий.

Опромшення лазером зм1шое природа! розходження даж генетично рвгаши особинами. У першш серп експери.чештв експозицп в1д 1 до 10 хвилин зменшують генетично обумовлену рвномаштшсть ознак, пов'язаних Ь рспродугацею 1 життездатшстю, зводячи його до мппмуму при 5 1 10 хвилинному опромшенш. У той же час, при 20 1 30 хвилинному вплив1 роль генотипу у формуванш репродукгивно! здатност1 та виходу тмаго зростае в пор1внянш з контролем.

Швидисть розвитку при експозшдох у 1 - 20 хвилин залежить вщ генотипу в меншш шж за нормальних умов, а при 30-хвилинному вплив! роль генотипу в його варпованш зростае.

Там ж змши у варпованш швидкост1 розвитку по чиннику в виявлеш для ОДНОХВИЛИШЮ1 експозицп 1 в другш серп експерименту. У вар1анп з 30-хвилшшою експозишею показник Ьо2 залишаеться зниженим у поршнянш з котролем.

У експериментах, провсдених у данш робот, вплив мав мкце на раншх стадиях онтогенезу (вк яець, що опромшювалися, - 1-1,5 години), а ощнку зазначених ранпне ознак проводили шзнше. Бюелектричш властивосп клтшних ядер у слинних залозах дocлiджyвaли на 5 - 4 добу вщ початку розвитку, тривалють перед1магшальних стадш онтогенезу, вихщ iмaгo 1 репродуктивну здатшсть по числу лялечних пупар1ум1в - на 9 - 14 добу. У зв'язку з цим виникае питания, чи змшюегься сила впливу лазерного випромшювання на результативну ознаку в м1ру вщдалення вщ моменту впливу

Первинш даш, oтpимaнi для р1зних генотитв, були зведеш у загальш дисперсшт комплскси, виходячи з яких обчислювали показкики скли статистичного впливу (Ье2) чинника Е (експозицп' лазерного випрошнювання), що характеризують мшлившть ознаки в цтому. Одночасно з цим була проведена оцшка генотипово! компонента у варпованш перерахованих вище ознак (1к)2). Результата представлен! на рисунку 6.

§ и

30 -25 20 15

10 Н 5 0

□ Експозишйна компонента ШГенотипова компонента

«Р

ш ж

—

т

11

Р1веньЕНЯ°/о Швидк1сть Репродухтивна Вих1д1маго розвитку до спроможгпсть 1Маго

Рис. 6. Сшввщношення експозицшпо'1 та генотипово! компонент у рпшшаштност! ознак, що peaлiзyютьcя на р1зних cтaдiяx онтогенезу (стутнь шбридипга вихщних форм - 50 - 60 поколшь).

3 отриманих дагатх в1шливае, що сила впливу зовшшнього чинника, да якого оргашзм шдцався на раншх стадах свого розвитку, зменшуеться в «¡ру пролкання онтогенезу. Значения ЬЕ2 було максимальним для бюелектричних власшвостей клшгнних ядер (показник вмшряеться на найбшып раннш теля опромшення лазером стада розвитку) 1 мшшальним для виходу 1маго (визначаеться на стадп, найбшып В1ддалешй вщ моменту да вказаного чишшка).

У той же час, вариовання дослщжуваних ознак по чиннику в (генотип) у м1ру проходження стадш онтогенезу значно не змшговалося. Таким чином, як випливае з отриманих даних, сила впливу зовншшього чинника (на вщмшу вщ сили впливу генотипу) знижуеться при переход! до чертово! стадн розвитку, але в рамках першого етапу онтогенезу, найменш вщдаленого вщ моменту впливу, може шдвищуватися, що, можливо, пов'язано 31 змшами генноГ активноси, обумовленими реал1зашао генетично! програми розвитку.

ОБГОВОРЕННЯ.

Отримаш у робот даш про змши адаптивно важливих ознак у лшш 1 пбрщцв ОгскорНЛа melanogaster в наслщок дп випромшювання Не-Ые лазера на рашпх етапах онтогенезу дають можливють, по-перше, нроанал1зувати ще не вивчеш аспекта прояву ефекту гетерозису, ¡, по-друге, по-новому оцшити проблему взаемодп низькоштенсивного лазерного випромшювання з бюлопчними об'ектами.

Виявлена за нормальних умов перевага пбрщив над линями за репродуктивного здатшстю, що супроводжусться прискоренням розвитку ¡' шдвищенням р1'вня елсктронсгативност!' юнтинних ядер, добре узгоджуеться з дашши про складний вплив ефекту гетерозису на адаптивш ознаки 1 онтогенез дрозофига (Некрасова А. В., Шахбазов В. Г., 1981), а також ще раз шдтверджуе наявшсть взаемозв'язку мгж бюелскфичпими властивостями клшшних ядер 1

лроявами ефекту гетерозису (Страшнюк В. Ю., Шахбазов В. Г., 1988).

Важливим результатом дано) робота е виявлення ефекту тслядп внаслщок опромшення лазером яець дрозофши, осшльки акпшзацш структурних гешв е обов'язковою умовою для виникнення пролонгованого ефекту фотостимуляцп (Самойлов Н. Г., 2000).

Отримаш в представленш дисертацшнш робо'п даш про змши бюелектричних властивостей клгшнних ядер у личинок р1зного В1ку, що розвилися з опромшених Не-№ лазером яець, також дозволяють припустити наявшсть змш в активносп генетичного апарата клггин у зв'язку з Д1сю лазера. При цьому онд враховувати, що ¡снуе декшька ршней регуляцп генно! активности

Згщно Nagl V?. (1985), конформац1я хроматину е результатом оргатзацп геному плюс електростатичнс оточення. Локальш змши конформацп хроматину тд час розвитку проходять згщно термодипам1чтшм, електродинам1чшш 1 квантово-мехашчним законам, 1 залежать вщ положения юг ¡та ни всередеш р 13НИХ фгзичних 1 Х1ШЧНИХ ГраДКН'ПБ. Зм1НИ структури хроматину дозволяють тзнше включити в дю тота мехашзми регуляпи генно! активносп, що реашзуються ферментами 1 регуляторними бшками.

Кр1м того, очевидно, ¡снуе системний р1вень регуляцп генетичних функцщ клшшного ядра, обумовлегош його штегральними властивостями. На системному р1вш бюслсктричш властивостг кгптинких ядер можуть вiдiгpaвaти важливу роль у неспециф^чнш регулящ! функщоналыго! активное« ядерного геному (Шахбазов В. Г., Шкорбатов Ю. Г., 1986).

За даними р1зних авторов, лазерне випромшювання здатне викликати змши у функцюнальному сташ клгган. Показана здатшеть цього чинника тдвшцувати ршень бюсинтетичних продсс1в (Кару Т. И., 1989), викликати дисощацно хроматину на бшки 1 ДНК (Крепак О. М. та ш., 1984) та ¡шшювати структурш перебудови кллинних мембран (Зубкова С. М., 1995). Достатньо ¡мов1рно, що таю змши на ргвш макромолекул 1 клгшнних структур можуть викликати ввьмкнення вказаних вище ршней регуляцп генно! активносп у вщповщь на опромшення лазером. Надал1, нсспсцифгана реакщя юптин на лазерний вплив, що виявляеться по змшам штегральних властивостей клтшних ядер, може приводи™ до змш генпо! активное« ¡, як наслщок, до piзIlицi в проявах фенотипових ознак.

Оскшьки розглянугай нами р1зновид впливу викликае змши не тшьки на рхвш штегральних ядерних властивостей, але й на оргашзменному р!вш, отримаш дан! дозволяють по-новому поглянути на можгпш мехашзми взаемодп лазерного випромшювання з живими об'ектами, а також можуть служити ще одним пщгверджетшм установленого рашше (Шахбазов В. Г. та ш., 1986) взаемозв'язку адаптивних ознак з бюелектричними властивостями кттинних ядер.

висновки

1. Внаслщок проведених дослщжень на модельному об'скп ПгокорЬПа ше1апо-gaster уперше виявлеш шддалсн1 наслщки в!д опромшення Не-Мс лазером, яю позначаються на проярл адаптивно важливих кшьк!сних ознак у шаг о та бюелектричних властивостях клш-шних ядер у личинок.

2. Експерименталыю показано, що у контрольних умовах дослщжет в робот! пбриди дрозофши переважали вихщт лшп за репродуктивною здатшстю, швидюстю розвитку до стад!) 1маго та р1внем електронегативносп' юнтинних ядер, що сл!д вщнести за рахунок ефекту гетерозису.

3. Уперше експериментально доведено, що опромшення яець дрозофши Не-Ые лазером з ексиозидиями вщ 1 до 30 хвилин при щшьносэт потужност! в зон! опромшення 10 мВт/см2 приводить до змш ряда гальюсних адаптивно важливих ознак протягом всього онтогенезу особин, що розвинулися з опромшених яець.

4. Отримаш нов! пауков! даш про р!зницю в реакци на дно Нс-Ке лазера мок шбредними линями та гегерозисними м1жлщшними пбридами дрозофши, яка збер!гаеться протягом ршшх стадш онтогенезу.

5. Встановлено, що в залежноеп вщ вихщного р1вня дано!" ознаки, напрямок 1 стушнь п змш тд впливом опромшення низькоштенсивним лазером у лшш 1 пбридт були ргзними.

6. Показано, що найбшьш значна р1зниця у реактивнос-п особин р1з1гих генотигпв спостер1галась при експозищях вищих за 10 хвилин.

7. На шдстав! нових експериментальних даних доведена можливкть змпиовати ступшь виразност! гетерозисного ефекту Д1ею Не-Ме лазера та биявлси! режими дп, що сприяють прояву гетерозису у дрозофши. При опромшенш яець дрозофши Не-№ лазером з експозшцями вищими за 10 хвилин перевага пбрид!в над шбредними лт'я.чи була максимальною.

8. Показано, що опромшення Не-Ые лазером у дослщжених в робой режимах не приводить до гадвищення частота домшантних леталыгах мутацш у внвдних шбредних л!нш.

9. Поряд з! змшами внаслщок опромшення лазером ознак, пов'язаних з репродукщего ! адалтащего, у шаго виявлеш змши б!оелектричних властивостей кл!тишп1Х ядер у личинок. Це дае тдсгави вважати, що саме енергетичний стан ядерного геному ! е причиною зм!н виразност! шших фенотипових ознак теля опромшення.

СПИСОК ОПУБЛ1КОВАНИХ ПРАЦЬ.

1. Аленина С. Б., Шахбазов В. Г. Различия в биоэлектрических свойствах клеточных ядер инбредных линий и гетерозисных гибридов Drosophila melanogastcr в норме и при облучении гелий-неоновым лазером // Известия харьковского энтомологического общества. - 1997. - Т. 5, вып. 1. - С. 115 -118.

2. Аленина С. Б., Шахбазов В. Г. Влияние лазерного излучения на репродуктивные свойства и жизнеспособность линий и гибрвдов Drosophila melano-gaster. // Фотобиология и фотомедицина. - 1998. - № 1. - С.81-85.

3. Аленина С. Б. Реакция на облучение He-Ne лазером генетически различных инбредных линий Drosophila melanogaster // Известия харьковского энтомологического общества. - 1998. - Т. 6, вып. 1. - С. 149 - 154.

4. Шахбазов В. Г., Аленша С. Б.,Горенська О. В., Самшо С. М., Страшнюк В. Ю. Прояви ефекта гетерозиса у Drosophila melanogaster по бюелектричним вла-стивостям юнтинних ядер // Известия харьковского энтомологического общества. - 1999. - Т. 7, вып. 1. - С. 149 - 154.

5. Аленина С. Б., Шахбазов В. Г. Влияние лазерного излучения на развитие личинок и онтогенетические изменения биоэлектрических свойств клеточных ядер дрозофилы.// Матер. XII междунар. науч.-практ. конф. "Применение лазеров в медицине и биологии" (20 - 23 алр. 1999 г, Харьков) -1999 - С. 14.

6. Шахбазов В. Г., Аленша С. Б., Горенська О. В., Самшо С. М., Страшнюк В. Ю. Прояви ефекта гетерозиса у Drosophila melanogaster по бюелектричним вла-стивостям клптппшх ядер // V з'1зд Украшського ентомолопчного товариства (7-11 вересня 1998 р., м. Харкт). Тези доповщей. - 1998, РПжин. - С. 183.

7. Аленина С. Б., Коробов А. М., Шахбазов В. Г. Влияние He-Ne лазера на развитие модельного объекта - Drosophila melanogaster.// The 1st Intern. Congr, "Laser and Health" 97 (11 - 16 ноября 1997, Limassol, Cyprus) - 1997. - C. 6.

8. Аленина С. Б., Шахбазов В. Г. Влияние излучения гелий-неонового лазера на развитие дрозофилы .//Матер. VIII междунар. науч.-практ. конф. "Применение лазеров в медицине и биологии" (1-5 алр. 1997 г, Харьков) - 1997 - С. 119.

9. Аленина С. Б., Шахбазов В. Г. Влияние гелий-неонового лазера на мутагенную активность и электрокинетические свойства клеточных ядер дрозофилы.// Материалы VI республиканской науч.-практ. конф. "Применение лазеров в медицине и биологии" (8-13 апреля 1996 г, Харьков) - 1996 - С. 6.

10. Аленина С.Б. Роль интегральных свойств ядерного геному и активации стрессовых генов в неспецифической устойчивости организмов.// Матер, науч. конф. молодых ученых биологического факультета и научно-исследовательского института биологии. - Харьков, 1996. - С. 3 - 4.

АНОТАЦШ.

Алешна С. Б. Вплив Пе-Ме лазера на прояв адаптивних кшьюсних ознак 1 бюелсктричт властивосп юптишгих ядер у ¡нбредних лшш 1 пбри/ив 1)гозорЫ1а те1аподак(ег. - Рукопис.

Дисертащ'я на здобуття наукового ступеня кандидата бюлопчних наук за спещальшстю 03.00.15 - генетика. - Харювський нацюнальний ушверситст ш. В. Н. Kapaзiнa Мшютерства ocвiти \ науки Украши, Харкш, 2000.

Дисерташя присвячена проблемам гетерозису 1 мшливост1 адаптивних озпак у ОгскорЬЛа те1ащ^аБ1ег в умовах впливу нпзькоштенсивного лазерного випромшювання. Ефекти опромшення Не-Ые лазером дослщжеш на оргашзменному 1 субклггшшому р1внях. Вивчено роль генотитчно! й експозицшно1 компонент у детермшацн кшьюсних ознак, пов'язаних 13 репродукщею та адаптащею. Встаповлено, що опромшення на ршппх етапах онтогенезу приводить до змш вшцевказаних ознак, а ступшь виразност1 ефекту гетерозису залежитъ вад режиму впливу. Пщгверджено взаемозв'язок мгж адаптивнимп ознаками 1 бюелектричними властивостями юнтинних ядер. Основш результата роботн мають теоретичну цiннicть 1 повинш враховуватися при дослщженш можливостей використання низькоштенсивного лазерного випромшговання в селекцшпш практищ та медициш.

Юаочот слова: гетерозис, ОгохорМа melanogastcr, ильисш ознаки, адаптивна ознаки, бюелектричш властивосп' клшшних ядер, дисперсшпий аналЬ.

АННОТАЦИЯ

Аленина С. Б. Влияние Не-Ые лазера на проявление адаптивных количественных признаков и биоэлектрические свойства клеточных ядер у ин-бредных лшгай и гибридов Бго5орЫ1а melanogasteг. - Рукопись.

Диссертация на ссиска!ше ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.15 - генетика. - Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина Министерства образования и науки Украины, Харьков, 2000.

Диссертация посвящена проблемам гетерозиса и изменчивости адаптивных признаков у БгозорЫк melanogaster в условиях воздействия низкоиптен-сивного лазерного излучения.

Материалом служили инбредные шиши дикого типа различного географического происхождения, а также их реципрокные гибриды. Воздействию подвергали синхронизированные кладки яиц. Источником излучения служил Не-Не лазер типа ЛГН-111. Плотность мощности была равна 10 мВт/см2, экспозиции составили 1,5, 10,20 и 30 минут.

Проявления эффекта гетерозиса в норме и после воздействия исследовали по изменению таких признаков как репродуктивная способность по числу куко-лочных пупариумов, выход имаго и длительность развития до стадии куколки и

стадии имаго. Для дополнительной характеристики линий была исследована их яйценоскость в первые 8 часов откладки яиц. Возможное влияние лазерного излучения на мутационный процесс оценивали по частоте возникновения в кладках инбредных линий доминантных летальных мутаций. Показателем эффекта воздействия лазера на клеточном уровне служили изменения электрокинетических свойств клеточных ядер в слюнных железах личинок дрозофилы, исследованные методом внутриклеточного микроэлектрофореза.

В отсутствие лазерного облучения исследованные в работе линии были контрастными по ряду признаков. Были также обнаружены различия в степени выраженности исследованных признаков между линиями и их реципрокными гибридами. Гибридные особи развивались быстрее, чем исходные линии. При этом ускорешюс развитие сопровождалось повышением репродуктивной способности по числу куколочных пупариумов. Перечисленные различия следует отнести к проявлениям эффекта гетерозиса по адаптивно важным признакам.

Исследование на субклеточном уровне показали, что в норме исследованные гибриды обладают значительно более высоким уровнем биоэлектрической активности клеточных ядер.

Облучение лазером в исследованных в работе режимах не не вызывало повышение частоты поздних доминантных деталей. В то же время, низкоиптен-сивное лазерное излучение оказалось способным вызывать эффект последействия, модифицируя адаптивно важные признаки у развившихся из облученных яиц особей.

Облучение лазером изменяло также степень выраженности эффекта гетерозиса. Для большинства признаков превосходство гибридов над линиями было максимальным при экспозициях свыше 10 минут. При этом гетерозис по выходу имаго наблюдался только после воздействия лазером.

Обнаружение после облучения Не-Ые лазером пролонгированного эффекта по ряду признаков на протяжении всего онтогенеза позволяет предположить, что в реализации этого эффекта задействован генетический аппарат клеток развивающегося организма.

Уровень показателя ЭОЯ% у был оценен у инбредных и гибридных личинок в начале и в конце третьего личиночного возраста. На ранних этапах онтогенеза биоэлектрическая активность клеточных ядер у гибридных и инбредных личинок была существенно ниже, чем на более поздних. Генетически обусловленные различия по цитобиофизическим характеристикам между особями Вшхоргша те1апойа81ег не обнаруживались на этапе онтогенеза, характеризующемся более низким уровнем функциональной активности ядер, но были хорошо заметны в относительно позднем возрасте.

В ответ на воздействие лазерного излучения наблюдались изменения уровня электроотрицательности ядер у инбредных и гибридных личинок. Ла-

зерное излучение нарушало естественную динамику изменений биоэлектрических свойств клеточных ядер у личинок. В конце третьего личиночного возраста для особей всех генотипов обнаружена общая реакция на облучение с экспозициями в 1 и 5 минут. С увеличением времени облучения в интервале от 10 до 30 минут изменения значений показателя приобретали различное для линий и гибридов направление.

С помощью дисперсионного анализа была изучена роль генотипической и экспозиционной компонент в детерминации количественных признаков, связанных с репродукцией и адаптацией. Сила влияния внешнего фактора, воздействию которого организм подвергся на ранних стадиях своего развития, уменьшалась по мере протекания онтогенеза. В то же время, варьирование исследованных признаков по фактору «генотип» но мере прохождения стадий онтогенеза значительно не изменялось.

Основные результаты работы имеют теоретическую ценность и должны учитываться при исследовании возможностей применения низкоинтенсивного лазерного излучения в селекционной практике и медицине.

Ключевые слова: гетерозис, Drosophila melanogaster, количественные признаки, адаптивные признаки, биоэлектрические свойства клеточных ядер, дисперсионный анализ.

ANNOTATION

Alenina S. В. Effects of He-Ne laser irradiation on adaptive quantitative features expression and bioelectrical properties of cell nuclei in inbred lines and hybrids of Drosophila melanogaster. - Manuscript.

Thesis for a Candidate's of Biological Sciences degree by speciality 03.00.15 -genetics. -Kharkiv National University named after B. N. Karasin, Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2000.

Dissertation is devoted to tlie problems of heterosis and variability of adaptive traits in Drosophila melanogaster under conditions of low energy laser irradiation influence. Effects of Ile-Ne laser radiation treatment were investigated on the organism and subcellular levels. Role of genotype and exposition components in determination of quantitative traits connected to adaptation and reproduction was studied. It was found that He-Ne laser radiation treatment on the early stages of ontogenesis results in changes of mentioned traits. Manifestation degree of heterosis effect depended also on treatment procedure. Correlation between adaptive traits and bioelectrical properties of cell nuclei was confirmed. The results of work are of theoretical value and should be taken into consideration for investigations to find out low energy laser irradia-tionapplications for selection practice and medicine.

Key words: heterosis, Drosophila melanogaster, quantitative traits, adaptive traits, bioelectrical properties of cell, dispersion analysis.