Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
1 — лук репчатый; 2— укроп огородный; 3— львиный зев садовый; 4 — ре-зушка Таля; 5 — бродинея ярко-красная; 6 — граптопеталюм Бартрама; 7 —ха-вортия полосатая; 8 — подсолнечник однолетний; 9 — недотрога обыкновенная; 10 — ожика пурпуровая; И — табак культурный; 12— кнслица прямая; 13 — горох посевной; 14— редька посевная; 15 — клещевина обыкновенная; 16 — фиалка африканская; 17 — очиток едкий; 18 — традесканция приречная; 19 — традесканция виргинская; 20 — триллиум крупноцветковый; 21 —\гульбагия душистая; 22 — бобы конские и 23 — кукуруза
меристематических клеток и мощностью дозы ежедневно-го облучения, необходимого для замедления роста растения. Эта зависимость для 23 диплоидных видов растений показана на рис. 15. Объем ядра при этом менялся от 23 до 1000 мкм3. При этом виды растений с меньшим объемом ядра, как правило, отличались более высокой радиоустойчивостью.
Но, как видно, при общей тенденции данная закономерность не всегда имеет место. Возможно, это связано с тем, что объем ядра в значительной мере представляет собой варьирующуюся величину и в зависимости от физиологического состояния клетки может изменяться в 1,5—2 раза.
Более тесная связь была установлена между радио-чувствительностью растений и объемом их хромосом. Растения отдельных видов обладают самыми разнообразными по величине хромосомами. Это видно на микрофотографии рис. 16, на которой изображены, с одной стороны, крупные хромосомы триллиума (растение из семейства лилейных), обладающего высокой радиочувствительно-
Рис. 16. Микрофотографии хромосом различных видов растений, иллюстрирующие широкие колебания их размеров (увеличение в 1850 раз, А. Спэрроу, 1966):
1 — триллиум; 2 — ноголист; 3 — скерда и 4 — очиток
стью, и с другой — едва видимые хромосомы очитка (растение из семейства толстянковых), обладающего высокой радиоустойчивостью. А. Спэрроу и его сотрудники установили, что величина, получаемая при делении объема ядра в интерфазе на число хромосом, составляет грубо округленную величину объема хромосомы, и показали наличие связи между этим признаком и радиочувствительностью — чем меньше объем хромосомы, тем ниже радио-чувствительность.
Вначале эта зависимость была показана для нескольких сотен видов высших растений. В последующем работа была расширена — для изучения были вовлечены организмы самых различных систематических групп: млекопитающие, бактерии, дрожжи, вирусы. И во всех случаях удалось найти корреляцию между объемом хромосом и радиочувствительностью. В логарифмической системе координат эта связь с хорошим приближением описывается прямой линией. Обобщив все свои результаты, А. Спэрроу объединил различные организмы в зависимости от их радиочувствительности в определенные группы, которые он назвал «радиотаксонами» (рис. 17).
Вообще в биологии под термином «таксон» понимают группу организмов, связанную той или иной степенью
Прокариоты
}В'
Наименьшая
05ым хромосомы, 10~*МКМ*
- раЗиочуВстви-т?^»ооть
10'° Ю' Наибольшая
Гис. 17. Связь между объемом хромосом и дозой облучения для 8 радиотаксонов (А. Спэрроу и соавторы, 1968):
/ — РНК-вирусы; 2 — ДНК-вирусы; 3 — ДНК-вирусы; 4 — вирусы; 5 — дрожжи, бактерии, млекопитающие; 6 — бактерии, водоросли, амфибии; 7 — бактерии, растения; 8 — водоросли, папоротники
родства и достаточно обособленную, чтобы ей можно было присвоить определенную таксономическую категорию того или иного общепринятого в систематике ранга. В 8 радиотаксонах А. Спэрроу объединил организмы по их определенному свойству — радиочувствительности. Некоторые из них включают представителей нескольких классов и даже царств организмов — например, таксон 5 объединяет дрожжи, бактерии и млекопитающих. В то же время вирусы занимают первых три радиотаксона и даже включены в четвертый. По четырем таксонам распределены бактерии.
Не будем судить данный подход с позиций современной биологической номенклатуры. Главное в нем то, что достоверно в пределах отдельных систематических групп, например, высших растений, водорослей, бактерий, показана описываемая вполне удовлетворительными зависимостями связь между объемом хромосом и радиочувствительностью, позволяющая по характерному морфологическому признаку прогнозировать свойство организма.
Предпринимались попытки связать радиочувствительность с плоидностью. И в литературе имеется немало данных о том, что с кратным увеличением числа хромосом в клетках (полиплоидия) поражающее действие облуче-
ния снижается. Установлено также, что увеличение числа хромосом (или плечей хромосом), не связанное с полиплоидией, также оказывает существенное влияние на радиоустойчивость. Например, два вида растений, имеющих один и тот же средний объем ядра, но разное число хромосом, различаются по радиочувствительности, причем вид с большим числом хромосом более резистентен. Так, у очитка при увеличении числа хромосом с 20 до 68 без изменения плоидности радиоустойчивость увеличивается почти в два раза.
