Эколого-генетические особенности семенного потомства Plantago major L. из зон радиоактивного и химического загрязнения
Аннотация
Тема выпускной квалификационной работы магистра: «Эколого-генетические особенности семенного потомства Plantago major L. из зон радиоактивного и химического загрязнения» изложена на 81 странице. Содержит 17 рисунков и 17 таблиц, а литературных источников 143 (из них – 42 на иностранном языке).
Работа посвящена оценке внутри и межпопуляционной изменчивости качества и адаптивного потенциала семенного потомства подорожника большого (Plantago major L.) из зон радионуклидного и химического загрязнения, а также изучена изменчивость аллозимных локусов в данных ценопопуляциях. Семена собраны на реперных площадках: а) в зоне радиоактивного загрязнения (Восточно-Уральский радиоактивный след – ВУРС), б) в зоне загрязнения тяжелыми металлами (район воздействия Карабашского медеплавильного завода – КМЗ). Фоновые участки находились за пределами какого-либо загрязнения.
Эксперименты выполнены в лаборатории популяционной радиобиологии ИЭРиЖ УрО РАН. Общее число исследованных семян 20250 шт. В ходе аллозимного анализа изучено 13 ферментных систем, 6 из них оказались мономорфны во всех популяциях, 5 были полиморфными, но трудно интерпретируемыми. Удовлетворительные результаты были получены по двум ферментным системам.
Тестировали следующие рабочие гипотезы: а) жизнеспособность семенного потомства подорожника большого из зон ВУРСа и КМЗ ниже, чем у фоновых выборок; б) выборки из зоны ВУРСа наиболее устойчивы к дополнительному острому облучению; в) выборки из зоны КМЗ более устойчивы к провокационному воздействию тяжелыми металлами (ТМ); д) растения с морфологическими аномалиями на ранних стадиях встречаются чаще у подорожника из техногенного загрязнения; е) изменчивость аллозимных локусов в ценопопуляциях подорожника большого из разных зон будет различаться.
Показана большая вариабельность выживаемости проростков в разных выборках.
Семенное потомство из зоны КМЗ отличалось высокой жизнеспособностью в ходе лабораторного проращивания без дополнительной нагрузки, но при провокационном облучении, оно оказалось радиочувствительным, а при воздействии ТМ – устойчивым. В выборке из зоны КМЗ чаще, чем в других встречались проростки с некрозами корней и изменением формы семядоли. Семенное потомство из зоны ВУРСа обладало низкой жизнеспособностью, однако для него была характерна высокая устойчивость к провокационному облучению и частота встречаемости аномалий была очень низкой. Отдельно было отмечено, что фоновая выборка характеризовалась низкими значениями жизнеспособности и наибольшей внутрипопуляционной изменчивостью. Анализ изменчивости ферментных систем показал различия между выборками из разных зон. Во всех зонах встречались редкие (<1 %) аллели. Связи частот аллелей аллозимных локусов с уровнем загрязнения почв радионуклидами или тяжелыми металлами не обнаружено.
Работа посвящена оценке внутри и межпопуляционной изменчивости качества и адаптивного потенциала семенного потомства подорожника большого (Plantago major L.) из зон радионуклидного и химического загрязнения, а также изучена изменчивость аллозимных локусов в данных ценопопуляциях. Семена собраны на реперных площадках: а) в зоне радиоактивного загрязнения (Восточно-Уральский радиоактивный след – ВУРС), б) в зоне загрязнения тяжелыми металлами (район воздействия Карабашского медеплавильного завода – КМЗ). Фоновые участки находились за пределами какого-либо загрязнения.
Эксперименты выполнены в лаборатории популяционной радиобиологии ИЭРиЖ УрО РАН. Общее число исследованных семян 20250 шт. В ходе аллозимного анализа изучено 13 ферментных систем, 6 из них оказались мономорфны во всех популяциях, 5 были полиморфными, но трудно интерпретируемыми. Удовлетворительные результаты были получены по двум ферментным системам.
Тестировали следующие рабочие гипотезы: а) жизнеспособность семенного потомства подорожника большого из зон ВУРСа и КМЗ ниже, чем у фоновых выборок; б) выборки из зоны ВУРСа наиболее устойчивы к дополнительному острому облучению; в) выборки из зоны КМЗ более устойчивы к провокационному воздействию тяжелыми металлами (ТМ); д) растения с морфологическими аномалиями на ранних стадиях встречаются чаще у подорожника из техногенного загрязнения; е) изменчивость аллозимных локусов в ценопопуляциях подорожника большого из разных зон будет различаться.
Показана большая вариабельность выживаемости проростков в разных выборках.
Семенное потомство из зоны КМЗ отличалось высокой жизнеспособностью в ходе лабораторного проращивания без дополнительной нагрузки, но при провокационном облучении, оно оказалось радиочувствительным, а при воздействии ТМ – устойчивым. В выборке из зоны КМЗ чаще, чем в других встречались проростки с некрозами корней и изменением формы семядоли. Семенное потомство из зоны ВУРСа обладало низкой жизнеспособностью, однако для него была характерна высокая устойчивость к провокационному облучению и частота встречаемости аномалий была очень низкой. Отдельно было отмечено, что фоновая выборка характеризовалась низкими значениями жизнеспособности и наибольшей внутрипопуляционной изменчивостью. Анализ изменчивости ферментных систем показал различия между выборками из разных зон. Во всех зонах встречались редкие (<1 %) аллели. Связи частот аллелей аллозимных локусов с уровнем загрязнения почв радионуклидами или тяжелыми металлами не обнаружено.