ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЧИСЛА СЕМЯДОЛЕЙ У ПРОРОСТКОВ СЕМЯН СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ, ВЫЗВАННАЯ ХРОНИЧЕСКИМ ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

 

Скок А.В., Глазун И.Н., Самошкин Е.Н. (БГИТА, г.Брянск, РФ)

 

The chronic irradiation ionising radiation does not render essential influence on change of number by a cotyledon at sprouts of seeds of a pine ordinary.

 

Одной из важнейших характеристик состояния растений является выживаемость их в полевых условиях. Е.И. Преображенская (1971) считает, что этот показатель наиболее полно раскрывает реакцию сеянцев на облучение семян и по его величине можно судить о радиоустойчивости растений.

Для популяции жизнь или смерть одного индивида большого значения не имеет, а вот уровень воспроизводства потомства и его жизнеспособность очень важны (Абрамов и др., 1995; Шевченко, 1997).

Семядоли являются первыми фотосинтезирующими органами, которые обеспечивают потребление питательных веществ (Глазун, Самошкин, 2004).

Исследования проводились на территории Южного Нечерноземья России (Булохов, Соломещ, 2003). Измерения МЭД проводили на высоте 1 м от поверхности земли и на почве дозиметром ДРГ - 01Т с точностью до 1,0 мкР/ч, ежегодно на постоянных реперных точках (не менее 5 на каждой ПП) в пятикратной повторности.

ПП располагаются на территории с разным уровнем радиоактивного загрязнения: в зоне отчуждения - Красногорский межхозяйственный лесхоз (ПЗП свыше 80 Кu/км², кв.4, ПП№ 31, МЭД=757,7 мкР/ч), Красногорское лесничество Клинцовского лесхоза (ПЗП - 40…80 Кu/км², кв.21, ПП№ 35, МЭД=260,4 мкР/ч); в зоне проживания с правом на отселение (ПЗП - 5,1 … 15 Кu/км²) - Красногорское лесничество Клинцовского лесхоза (кв.16, ПП №36, МЭД=222,0 мкР/ч и ПП №37, МЭД=176,9 мкР/ч), Красногорский межхозяйственный лесхоз (кв.14, ПП №32, МЭД=43,8 мкР/ч) и в относительно чистой зоне (ПЗП - менее 1 Кu/км²) - Учебно-опытный лесхоз Брянской государственной инженерно – технологической академии, Опытное лесничество (кв.75, ПП№ 15, МЭД=13 мкР/ч - контроль).

Проращивание семян проводили по ГОСТ 13056.6-75 на растильном аппарате при t около +26^оС. От каждого модельного дерева бралось по 200 семян (в 2 повторностях по 100 семян). Для определения количества семядолей проросшие семена (по 30…50 от каждого модельного дерева) оставлялись на ложе аппарата для доращивания. По методике Е.Н. Самошкина, И.Н. Глазуна (2004) проводился подсчет количества семядолей.

При обработке экспериментальных данных вычислялись основные статистические показатели для каждого вариационного ряда: средняя арифметическая величина с ошибкой (М±m_x), среднее квадратическое отклонение (s), коэффициент вариации (V,%), точность опыта (Р,%) (Свалов, 1977). Вариабельность оценивалась с учетом трех доверительных уровней Р = 95, 99 и 99,9 %.

Анализ результатов 2000 г. показывает (табл. 1), что в контроле и загрязненных насаждениях преобладают особи с 6 семядолями. Среднее число семядолей при МЭД=260,1±6,01 мкР/ч (ПП №35) существенно (Р=95%) меньше, чем в контроле (ПП №15), V=12,79…16,32 % - низкий и средний. На максимальном фоне (МЭД=758,1±23,49 мкР/ч, ПП№ 31) обнаружены проростки от 2 до 9 семядолей, минимальный размах варьирования количества семядолей зафиксирован в контроле (от 4 до 8 семядолей).

Прослеживается отрицательная тенденция связи МЭД и числа семядолей: r = -0,0359, t_факт < t_табл. Отмечена достоверная положительная связь (r=+0,9957, t_факт > t_табл, Р=99,9%) между числом семядолей у проростков и всхожестью семян.

 

Таблица 1 - Влияние излучений на число семядолей у проростков сосны (2000 г.)

Количество проростков (%) при числе семядолей								Среднее число семядолей, шт
2	3	4	5	6	7	8	9	М± mx	V,%
Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 4, ПП № 31, МЭД=758,1±23,49 мкР/ч
0,31	0	4,32	24,69	48,77	20,37	1,23	0,31	5,891± 0,0859	14,58
Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 21, ПП № 35, МЭД=260,1±6,01 мкР/ч
0	0,5	6,0	39,0	49,5	5,0	0	0	5,525± 0,0707	12,79
Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 16, ПП № 37, МЭД=170,4±8,39 мкР/ч
0	0,31	4,60	26,6,9	52,76	14,72	0,92	0	5,797± 0,0789	13,60
Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 14, ПП № 32, МЭД=50,6 мкР/ч
0	0,88	6,19	30,09	42,48	16,82	3,54	0	5,787± 0,0945	16,32
Учебно-опытный лесхоз, Опытное лесничество, кв. 75, ПП № 15, МЭД=12,0±0,59 мкР/ч
0	0	3,31	24,86	52,49	17,13	2,21	0	5,900± 0,0794	13,46

 

Следовательно, хроническое облучение радиацией не оказывает существенного влияния на изменение числа семядолей у проростков сосны. С ростом числа семядолей увеличивается всхожесть семян.

Исследование 2001 г. показывает (табл. 2), что проростки сосны во всех насаждениях имеют 4…9 семядолей. В контроле и в загрязненных насаждениях преобладают особи с 6 семядолями. Среднее число семядолей проростков по вариантам опыта существенно не отличается и является наименее изменчивым показателем (V=11,17…15,79% - низкий и средний). При МЭД= 172,3±12,90 мкР/ч (ПП №37) обнаружено одно растение с максимальным (9) количеством семядолей.

 

Таблица 2 - Влияние излучений на число семядолей у проростков сосны (2001 г.)

Количество проростков (%) при числе семядолей								Среднее число семядолей, шт
2	3	4	5	6	7	8	9	М± mx	V,%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 4, ПП № 31, МЭД=685,5±33,77 мкР/ч
0	0	0	25,0	33,33	33,33	8,34	0	5,9287± 0,1119	15,79
Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 21, ПП № 35, МЭД=239,7±28,54 мкР/ч
0	0	1,79	21,43	66,07	8,93	1,78	0	5,8748± 0,0656	11,17
Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 16, ПП № 36, МЭД=222,0±8,50 мкР/ч
0	0	6,67	10,0	60,0	20,0	3,33	0	6,0332± 0,0836	13,86
Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 16, ПП № 37, МЭД=172,3±12,90 мкР/ч
0	0	3,39	16,95	52,54	23,73	1,69	1,70	6,0848± 0,0869	14,29
Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 14, ПП № 32, МЭД=41,8±2,01 мкР/ч
0	0	2,63	26,32	42,11	23,68	5,26	0	6,0262± 0,0903	14,98
Учебно-опытный лесхоз, Опытное лесничество, кв. 75, ПП № 15, МЭД=12,0±0,09 мкР/ч
0	0	1,03	20,62	48,46	24,74	5,15	0	6,1236± 0,0828	13,52

 

Прослеживается положительная тенденция связи МЭД и среднего числа семядолей: r=+0,0588, но t_факт<t_табл. Связь между средним числом семядолей у проростков и всхожестью семян положительная: r=+0,9752, t_факт > t_табл, Р=99,0%.

В целом хроническое облучение ионизирующей радиацией не оказывает существенного влияния на изменение числа семядолей у проростков. С ростом числа семядолей увеличивается всхожесть семян.

В 2002 г. проростки сосны во всех насаждениях имеют 4…8 семядолей (табл. 3). В контроле и в загрязненных насаждениях преобладают особи с 6 семядолями. Среднее число семядолей при высокой МЭД=643,7±19,26 мкР/ч (ПП №31) существенно больше, чем в контроле (ПП №15), а также при МЭД=40,3±0,67 мкР/ч, ПП №32 (t_факт>t_табл , Р=99,0%), МЭД=204,3±6,52 мкР/ч (ПП №36) и МЭД=239,1±8,94 мкР/ч, ПП №35 (t_факт>t_табл , Р=95,0%). Число семядолей является наименее изменчивым показателем в популяции (V=10,75…12,66 % - низкий уровень вариабельности).

 

Таблица 3 - Влияние излучений на число семядолей у проростков сосны (2002 г.)

Количество проростков (%) при числе семядолей					Среднее число семядолей, шт
4	5	6	7	8	М± mx	V,%
1	2	3	4	5	6	7
Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 4, ПП № 31, МЭД=643,7±19,26 мкР/ч
1,74	18,90	56,22	22,64	0,50	6,0126±0,0711	11,82
Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 21, ПП № 35, МЭД=239,1±8,94 мкР/ч
3,0	28,06	57,22	11,17	0,55	5,7821±0,0698	12,07
Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 16, ПП № 36, МЭД=204,3±6,52 мкР/ч
4,46	26,75	56,69	11,46	0,64	5,7707±0,0730	12,66
Продолжение таблицы 3
1	2	3	4	5	6	7
Клинцовский лесхоз, Красногорское лесничество, кв. 16, ПП № 37, МЭД=192,5±4,21 мкР/ч
2,02	25,45	56,36	15,35	0,81	5,8748±0,0711	12,10
Красногорский межхозяйственный лесхоз, кв. 14, ПП № 32, МЭД=40,3±0,67 мкР/ч
4,35	28,98	60,87	4,35	1,45	5,6957±0,0688	12,07
Учебно-опытный лесхоз, Опытное лесничество, кв. 75, ПП № 15, МЭД=12,0±0,62 мкР/ч
0,81	36,38	55,53	7,28	0	5,6928±0,0612	10,75

 

Наблюдается положительная тенденция связи МЭД и числа семядолей: r = +0,0282, t_факт < t_табл. Связь между числом семядолей у проростков и всхожестью семян (r = +0,7689) - также положительная, но недостоверная: t_факт < t_табл.

Следовательно, хроническое облучение ионизирующей радиацией не оказывает существенного влияния на изменение числа семядолей у проростков сосны.

 

Литература

1 Абрамов, В.И. Генетические последствия радиоактивного загрязнения популяций Arabidopsis thaliana, произрастающих в 30-километровой зоне аварии на ЧАЭС / В.И. Абрамов, С.В. Динева, А.В. Рубанович, В.А. Шевченко // Радиационная биология. Радиоэкология. – 1995.- Т.35. - Вып.5. - 1995. - С. 676-689.

2 Булохов, А.Д. Эколого-флористическая классификация лесов Южного Нечерноземья России / А.Д. Булохов, А.И. Соломещ. – Брянск: Издательство БГУ, 2003. – С. 3-65.

3 ГОСТ 13056. 6-75. Семена деревьев и кустарников. Методы определения всхожести. -М.: Изд-во стандартов, 1975. - 37 с.

4 Теоретические исследования закономерностей роста, развития и биоразнообразия лесных экосистем в условиях хронического радиоактивного и другого загрязнения окружающей среды: отчет о НИР (заключ.) / рук. Е.Н. Самошкин; исполн.: И.Н. Глазун [и др.]. – Брянск, 2004. – С. 150-200 (№ гос. регистрации – 01200003995).

5 Преображенская, Е.И. Радиоустойчивость семян растений / Е.И.Преображенская. - М.: Агропромиздат, 1971. - 231 с.

6 Свалов, Н.Н. Вариационная статистика / Н.Н. Свалов. – М.: Лесн. пром-сть, 1977. – 120с.

7 Шевченко, В.А. Интегральная оценка генетических последствий действия ионизирующих излучений / В.А. Шевченко // Радиац. биология. Радиоэкология, 1997. - Т. 37. - Вып. 4 - С. 569-575.