Цитогенетичні порушення в клітинах Triticum aestivum L. за дії радіонуклідних забруднень водойм зони відчуження Чорнобильської АЕС

Якимчук, Р. А.

doi:10.7124/bc.000974

Biopolym. Cell. 2018; 34(2):97-106.

http://dx.doi.org/10.7124/bc.000974

Геноміка, транскриптоміка та протеоміка

Цитогенетичні порушення в клітинах Triticum aestivum L. за дії радіонуклідних забруднень водойм зони відчуження Чорнобильської АЕС

1Якимчук Р. А.

Інститут фізіології рослин і генетики НАН України
вул. Васильківська, 31/17, Київ, Україна, 03022

Abstract

Мета. Вивчити частоту та спектр хромосомних аберацій в клітинах кореневої меристеми Triticum aestivum L. за пролонгованої дії радіонуклідних забруднень водойм ближньої зони відчуження Чорнобильської АЕС. Методи. Спосіб впливу водними розчинами мутагенів на насіння і проростки. Ана-телофазний метод аналізу хромосомних аберацій на давлених цитологічних препаратах апікальної меристеми первинних корінців. Результати. Радіонуклі-дне забруднення водойм ближньої зони відчуження ЧАЕС викликає зростання в 1,6-4,2 рази частоти аберантних клітин та порушень мітозу. Найвищий рівень цитогенетичної активності характерний для радіонуклідного забруд-нення водойми-охолоджувача ЧАЕС, Семиходського затону, відвідного каналу № 3 ЧАЕС та оз. Глибоке. Спектр їх типів переважно представлений одиничними і парними ацентричними фрагментами, мостами й відстаючими хромосомами. Висновки. Пролонгована дія іонізуючих випромінювань радіонуклідних забруднень водойм ближ-ньої зони відчуження ЧАЕС характеризується високою цитогенетичною активністю. Залежності між рівнем хро-мосомних аберацій та величиною питомої активності радіонуклідів водойм не виявлено, що може свідчити про індукування цитогенетичних порушень за дії опромінення в діапазоні низьких доз. Підвищений рівень анеуплоїд-них клітин та клітин з множинними хромосомними абераціями свідчить про генетичну небезпеку для організмів навіть водойм з низькою питомою активністю радіонуклідного забруднення.

Keywords: Аберації, цитогенетичні порушення, радіонукліди, низькодозове опромінення

Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Glazko TT, Grodzinskiĭ DM, Glazko VI. [Chronic low doze ionizing irradiation and polyfactors of adaptation]. Radiats Biol Radioecol. 2006;46(4):488-93. Russian.

[2] Morhun VV, Yakymchuk RA. Genetic consequences of the accident at Chornobyl NNP. Kyiv: Logos, 2010. 400 p.

[3] Ma TH, Cabrera GL, Owens E. Genotoxic agents detected by plant bioassays. Rev Environ Health. 2005;20(1):1-13.

[4] Shvets LS. Bioindication of the intensity of environmental pollution based on the fertility indicators of pollen grains of different plants. Achievements in biology and medicine. 2011; 17(1): 40–44.

[5] Holosha VI. Radiological condition of the areas which belong to the zone of radioactive contamination (district breakdown). Kyiv: VETA, 2008. 49 p.

[6] Gudkov DI, Kuz'menko MI, Kireev SI, Nazarov AB, Shevtsova NL, Dziubenko EV, Kaglian AE. [Radioecological problems of aquatic ecosystems of the Chernobyl exclusion zone]. Radiats Biol Radioecol. 2009;49(2):192-202. Russian.

[7] Belova NV, Verigin BV, Yemelianova NG. Radiobiological analysis of white carp Hypophthalmichtys molitrix in a reservoir-cooler of Chernobyl NPP in a post-accident period. Issues of ichthyology. 1993; 33(6): 814–28.

[8] Sazykina TG, Kryshev AI. EPIC database on the effects of chronic radiation in fish: Russian/FSU data. J Environ Radioact. 2003;68(1):65-87.

[9] Artiukhov VG, Kalaev VN. [The cytogenetic monitoring of the environmental conditions on the territories exposed by the radioactive contamination as a result of Chernobyl Nuclear Power Station accident (colony Urazovo Belgorod region as an example)]. Radiats Biol Radioecol. 2006;46(2):208-15. Russian.

[10] Filenko OF. Biological methods in the quality control over the environment. Devices and control systems. 2007; 6: 18–20.

[11] Dubinin NP, Kalchenko VA. Mutagenesis and radiation levels in the habitat of populations. News from AS of the USSR. Moscow: Nauka, 1980: 3–44.

[12] Ofitserov MV, Igonina EV. [Genetic consequences of irradiation in a scots pine Pinus sylvestris L. population]. Genetika. 2009;45(2):209-14. Russian.

[13] Ramzaev V, Bøtter-Jensen L, Thomsen KJ, Andersson KG, Murray AS. An assessment of cumulative external doses from Chernobyl fallout for a forested area in Russia using the optically stimulated luminescence from quartz inclusions in bricks. J Environ Radioact. 2008;99(7):1154-64.

[14] DSTU ISO 5667-6-2001. Water quality. Sampling. Part 6. Instructions how to take samples in the ri-vers and other watercourses. Kyiv, 2002. 11 p.

[15] DSTU ISO 5667-4-2003. Water quality. Sampling. Part 4. Instruction how to take samples in natural and artificial lakes. Kyiv, 2003. 11 p.

[16] Pausheva ZP. Workshops in plant cytology. Moscow: Agropromizdat, 1988. 271 p.

[17] Lakin GF. Biometrics. Moscow: Vysshaia shkola, 1990. 349 p.

[18] Shevchenko VV, Grinikh LI. [Cytogenetic effects in native populations of Crepis tectorum exposed to chronic irradiation in the vicinity of the Chernobyl Nuclear Power Station. Induction of chromosome aberrations during the first 2 years following the accident]. Radiobiologiia. 1990;30(6):728-34. Russian.

[19] Geras'kin SA, Fesenko SV, Aleksakhin RM. [The effects of non-human species irradiation after the Chernobyl nuclear accident]. Radiats Biol Radioecol. 2006;46(2):178-88. Review. Russian.

[20] Shmakova NL, Fadeeva TA, Nasonova EA, Krasavin EA, Rzianina AV. [Cytogenetic effects of low doses of radiation in mammalian cells: analysis of the hypersensitivity phenomenon and induced resistance]. Radiats Biol Radioecol. 2002;42(3):245-50. Russian.

[21] Geraskin SA, Dikareva NS, Udalova AA, Vasiliev DV, Volkova PYu. After-effects of chronic radiation of pine long after the accident at Chernobyl NPP. Ecology. 2016; 1: 30–43.

[22] Geras'kin SA, Mozolin EM, Dikarev VG, Udalova AA, Dikareva NS, Spiridonov SI, Teten'kin VL. [Cytogenetic effects in Koeleria gracilis Pers. populations from the Semipalatinsk proving ground]. Radiats Biol Radioecol. 2009;49(2):147-57. Russian.

[23] Parshad R, Sanford KK. Radiation-induced chromatid breaks and deficient DNA repair in cancer predisposition. Crit Rev Oncol Hematol. 2001;37(2):87-96.

[24] Liman R, Akyil D, Eren Y, Konuk M. Testing of the mutagenicity and genotoxicity of metolcarb by using both Ames/Salmonella and Allium test. Chemosphere. 2010;80(9):1056-61.

[25] Geras'kin S, Oudalova A, Michalik B, Dikareva N, Dikarev V. Geno-toxicity assay of sediment and water samples from the Upper Silesia post-mining areas, Poland by means of Allium-test. Chemosphere. 2011;83(8):1133-46.

[26] Medvedieva MYu, Bolsunovskiy AYa. Spectrum of chromosome aberrations in root meristem of E. canadensis from the areas of the Yenisei River with different types of technogenic pollution. Ecological genetics. 2016; 14(2): 57–65.

[27] Sycheva LP, Zhurkov VS, Rakhmanin IuA. [Actual problems of genetic toxicology]. Genetika. 2013;49(3):293-302.

[28] Kovaleva VI, Bagatskaia NV. [Cytogenetic effects in peripheral blood lymphocytes in the offspring of Chernobyl nuclear power plant accident liquidators under the influence of mitomycin C in vitro and folic acid in vivo]. Tsitol Genet. 2013;47(1):68-73.

[29] Kutsokon' NK, Bezrukov VF, Lazarenko LM, Rashydov NM, Hrodzyns'kyĭ DM. [The number of aberrations in aberrant cells as a parameter of chromosomal instability. 1. Characterization of dose dependency]. Tsitol Genet. 2003;37(4):20-5.