Новости
01.12.2016


29.11.2016


29.11.2016


29.11.2016


28.11.2016


16.12.2015

В связи с селекцией на устойчивость к загрязнителям, усиливается внимание к генетической природе соответствующих признаков и механизмов. На примере люцерны, табака, сахарной кукурузы, фасоли, лука и других культур было показано, что устойчивость растений к озону, двуокиси серы и другим химическим веществам генетически детермирована. В частности, Engle и Gabehman установлено, что устойчивость пера лука к повреждению озоном контролируется доминантной генетической системой, которая, вероятно, регулирует чувствительность к озону мембран замыкающих клеток устьиц. Sand были получены трансгрессивные по устойчивости к озону формы табака. По мнению автора, устойчивость растений табака к крапчатости частично доминирует и, вероятно, контролируется четырьмя генами. Согласно Sage et al., у гибридов F1 табака может наблюдаться гетерозисный эффект как по устойчивости к крапчатости, так и по восприимчивости к ней.
По данным Butler et al., устойчивость гибридов F1 лимской фасоли к озону находилась на уровне наиболее восприимчивого из компонентрв скрещивания. Авторы считают, что данный признак обусловлен более чем двумя главными генами. Ими также установлено, что число устьиц на единицу площади поверхности листьев у устойчивых растений меньше (на 25%), чем у неустойчивых. У устойчивых растений в среде с озоном устьица частично закрывались, а у неустойчивых - оставались открытыми. В опытах Cameron et al. неустойчивые к озону гибриды F1 сахарной кукурузы были получены в скрещиваниях, где один из компонентов оказывался Чувствительным к его действию.
Brennan и Halisky выявили видоспецифичность толерантности некоторых травянистых растений к озону (0,02-0,3 ч/млн) и двуокиси серы (0,75-1,8 ч/млн). Среди изучавшихся видов полевица и однолетний мятлик оказались наименее устойчивыми, свинорой - наиболее устойчивым, многолетний райграс и красная овсяница заняли промежуточное положение. Токсичность озона проявлялась в обесцвечивании и некрозе пластинок листа. Дифференцированную устойчивость проявили разные виды и к двуокиси серы. Некоторые виды растений одинаково восприимчивы и к SО2, и к фторидам, другие, наоборот, одинаково устойчивы, третьи - восприимчивы к одному из загрязнителей и одновременно устойчивы к другому. На основании изучения большой коллекции сортов томата на устойчивость к гербицидам Coyne et al. выделили три линии, которые оказались устойчивыми к гербициду 2,4-Д. У ячменя был обнаружен ген восприимчивости к ДДТ, который не имеет каких-либо морфологических проявлений, а аллель устойчивости встречается у 10% сортов этой культуры. Обобщив сведения литературы относительно характера наследования устойчивости культивируемых видов к загрязнителям, Reinert et al. пришли к выводу о ее полигенной природе.
Имеется обширная информация и относительно влияния загрязнителей среды на наследственный аппарат растений. Загрязнители могут индуцировать или, наоборот, ингибировать процесс формообразования, мутационную и рекомбинационную изменчивость у растений, а также существенно изменять видовой и популяционный состав фитоценозов. Как известно, еще в 1937 г. Сакс и Костов установили, что фунгициды, содержащие свинец, вызывают аберрации в клетках организмов. При действии пестицидов отмечено ингибирование и нарушение мейоза и митоза у растений. От 9,2 до 21,3% аберрантных клеток было обнаружено в кончиках корней проростков Vicia faba, обработанных пестицидами. По данным Ahmed и Grant, пестициды вызывают хромосомные аномалии у растений гороха, оказывая при этом специфичное действие на гетерохроматиновые зоны хромосом. В опытах Scorupska обработка семян гороха гербицидами приводила к индуцированию аномалий в мейотических делениях, изменениям в структуре хромосом, мутациям, снижению жизнеспособности пыльцы. Janakiraman и Harney показали, что озон повреждает хромосомы у гороха в период микроспорогенеза. Причем большая чувствительность хромосом к озону проявляется на ранних стадиях мейоза. Кроме того, выявлена возможность рекомбиногенного действия широко используемых в практике пестицидов и высоких доз азотных удобрений. Действие этих факторов, вероятно, может приводить к появлению качественно новых сочетаний генов, а также к разрушению блоков коадаптированных генов и другим рекомбинационным событиям, последствия которых трудно предсказать. Эти и другие многочисленные результаты исследований свидетельствуют о том, что загрязнители биосферы не только наносят прямые повреждения, но и изменяют направление и темпы формирования популяций в естественных и культурных ландшафтах.
В связи с возможными генетическими последствиями загрязнения окружающей среды начаты интенсивные исследования по разработке основ генетической токсикологии, которые включают сравнительное изучение разных критериев и методов оценки генетического мониторинга, разработку модельных систем, позволяющих применить экспресс-методы определения активности конкретных соединений и т.д. Однако наряду с учетом мутагенного влияния экзогенных факторов исключительно важно, на наш взгляд, изучить и их возможные рекомбиногенные эффекты. Связано это с тем, что при наличии сильных рекомбиногенов процессы перестройки структуры популяции могут не только происходить чрезвычайно быстро, но и сопровождаться снижением их приспособленности, в т.ч. экологической устойчивости. Поэтому учет рекомбиногенной активности возможных загрязнителей окружающей среды должен быть одним из необходимых элементов системы генетического мониторинга.