Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,021

В настоящее время известно разнообразие и повсеместное распространение в природе мутагенов, а также широкий спектр их биологического действия [1]. Антимутагены осуществляют снижение уровня спонтанного и индуцируемого мутационного процесса за счет воздействия на два основных класса наследственных изменений: генных, или точечных, мутаций и хромосомных перестроек [2]. Антимутагенными свойствами обладают аминокислоты, витамины, фенолы и их производные, α-токоферол, а также лекарственные растения [3].

Целью настоящей работы явилось изучение антимутагенной и протекторной активности настоев пырея ползучего (Elytrigia repens) и настоев чеснока (Allium sativum) на семенах лука-порея (Allium porrum).

Материал и методы исследования.

Работа проводилась на кафедре экологии и генетики биологического факультета Тюменского Государственного Университета в период с 2003 по 2005 гг. В качестве тест - объектов были использованы семена лука - порея (Allium porrum). В опытах был использован 20%-ный настой пырея ползучего и настой чеснока[4].

Схема опытов: 1) Было заложено 8 вариантов с семенами лука-порея (по 50 штук в каждом): 1) контроль (без УФ-облучения и без настоя); 2)УФ-облучение; 3) УФ-облучение + настой пырея в концентрации 0.5%; 4) УФ-облучение + настой пырея-1%; 5) УФ-облучение + настой пырея-5%; 6) настой пырея в концентрации 0.5%; 7) настой пырея-1%;8) настой пырея-5%. Эти же варианты были заложены и с настоями чеснока.

2) УФ-облучение проводили в темноте в течение 40 мин, что составило 10,00 тыс. эрг.

3) Затем семена в 8 чашках Петри залили соответствующими растворами, объем которых был равен 20 мл. Время воздействия составило 18 часов. Температура проращивания равна 27°С.

4) После того, как семена проросли, была подсчитана выживаемость, измерены корешки лука.

Цитогенетический анализ был проведен по стандартной ацетоарсеиновой методике. Производился учет нормальных и аномальных анафаз-телофаз: с одиночными и групповыми мостами, фрагментами, сложными аномалиями и микроядрами. Полученные результаты статистически обработаны в соответствии с общепринятыми методиками. Достоверность различий между вариантами определялась по «t - критерию» Стьюдента[5].

Результаты и обсуждения.

В опытах с настоями пырея ползучего и чеснока во всех исследуемых вариантах отмечено снижение выживаемости по сравнению с контролем. Настой чеснока 5%-ный в чистом виде и при совместном действии с УФ-облучением проявил сильное фитонцидное действие - выживаемость равна нулю. по показателям средней длины корней наблюдается потенцирующий эффект при совместном действии УФ-облучения и настоев пырея в концентрации 0,5% и 1%. Настои чеснока в чистом виде и с УФ-облучением снижают данный показатель, что может быть связано с действием эфирных масел, содержащихся в чесноке и луке-порее.

Наибольшая частота нормальных митозов отмечена в варианте УФ-облучение + настой пырея 5% и составила 81,80%, а наименьшая (50,79%)-в варианте с УФ-облучением (таблица 1). При сравнении изменчивости по частоте нормальных митозов видно, что между вариантами различия не очень высоки и лишь в варианте с УФ-облучением заметно резкое ее увеличение. В опыте с настоями чеснока (таблица 2) наибольшая частота нормальных митозов отмечена в контроле (70,35%), во всех остальных исследуемых вариантах отмечено достоверное снижение данного показателя.

Цитогенетический анализ клеток корневой меристемы лука-порея выявил следующую картину: прослеживается четкий цитотоксический эффект при УФ-облучении семян, который выражается в увеличении числа хромосомных аберраций и микроядер. В опытах с настоями пырея и чеснока удельный вес аномальных анафаз-телофаз приходится на групповые мосты и фрагменты. Настои чеснока в чистом виде и при совместном действии увеличивают частоту аномальных митозов, по сравнению с настоями пырея ползучего.

Таким образом, комплексное применение УФ-облучения и настоев пырея ползучего способствует увеличению средней длины корней и уменьшению частоты хромосомных нарушений, что вероятно, связано с антимутагенным эффектом настоев пырея, который осуществляется за счет усиления репарации ДНК. Настои чеснока подобного эффекта не оказывают.

Таблица 1. Частота нормальных митозов в клетках корневой меристемы лука-порея (Allium porrum) в опытах с УФ-облучением и настоями пырея ползучего (Elytrigia repens)

Вариант опыта

Просмотрено, шт.

Частота нормальных анафаз-телофаз

растений

клеток

шт.

% ± m%

Контроль

24

1002

726

72,19±1,98

УФ-облучение (10 тыс.эрг)

25

1344

675

50,79±3,40 *

УФ-облучение+

0,5%наст.пырея

23

1088

831

76,57±2,79 ð

УФ-облучение+

1%наст.пырея

20

1050

702

71,10±3,09 ð

УФ-облучение+

5%наст.пырея

19

1021

839

81,80±2,11*ð

0,5% настой пырея

14

1084

757

69,03±2,67

1% настой пырея

20

1113

882

79,72±1,73 *0

5% настой пырея

16

1018

736

73,31±1,88 0

ПРИМЕЧАНИЕ: * - различия с контролем статистически достоверны

 ð - различия с вариантом УФ-облучение статистически достоверны

 0 - различия с вариантом УФ-облучение.+ настои статистически достоверны

Таблица 2. Частота нормальных митозов в клетках корневой меристемы лука- порея (Allium porrum) в опытах с УФ-облучением и настоями чеснока (Allium sativum)

Вариант опыта

Просмотрено, шт.

Частота нормальных анафаз-телофаз

растений

клеток

шт.

% ± m%

Контроль

11

787

539

70,35±2,37

УФ-облучение (10 тыс.эрг)

14

1188

562

41,50±1,98*

УФ-облучение+

0,5%наст.чеснока

12

1022

482

49,44±2,70*ð

УФ-облучение+

1%наст.чеснока

3

78

34

41,25±7,03*

УФ-облучение+

5%наст.чеснока

0

0

0

0

0,5% настой чеснока

15

1104

564

52,50±2,11*

1% настой чеснока

6

120

55

51,89±8,64*

5% настой чеснока

0

0

0

0

ПРИМЕЧАНИЕ: * - различия с контролем статистически достоверны

 ð - различия с вариантом УФ-облучение статистически достоверны

0  - различия с вариантом УФ-обл.+ настои статистически достоверны

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Алекперов У.К. Антимутагенез и проблема защиты генетического аппарата / У.К. Алекперов.- Баку: Элм, 1979. - 113 с.
  2. Гончарова Р.И. Антимутагенез / Р.И. Гончарова. - Минск: Наука и техника, 1974.-144с.
  3. Дубинин Н.П. Потенциальные изменения в ДНК и мутации. Молекулярная генетика / Н.П. Дубинин. - М.: Наука. 1978.-247с.
  4. Кьосев И.А. Полный справочник лекарственных растений / И.А. Кьосев.- М.: ЭКСМО, 2002.- 990с.
  5. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин.- М.: Высшая школа, 1990.- 352 с.