УДК 633.16:632.934

Анализ цитогенетического действия гербицидов трефлан и зенкор на растения ячменя

Кожуро Ю.И., Максимова Н.П.
Белорусский государственный университет, г. Минск, Беларусь

Повсеместное использование в сельском хозяйстве пестицидов привело к их глобальному распространению в биосфере. В свою очередь, прямое или косвенное воздействие этих соединений на биологические сообщества может привести к накоплению различного рода мутаций и в результате - к изменению структуры природных популяций и исчезновению наиболее подверженных таким воздействиям видов. Это ставит перед исследователями задачу обязательного и детального изучения влияния пестицидов на окружающую среду и проведение наряду с физиологическими, биохимическими и гигиеническими анализами генетического мониторинга с привлечением различных тест-систем.

Проводили сравнительные цитогенетические исследования количественных и качественных закономерностей действия гербицидов трефлан (2,6-динитро-4-(трифторметил)-N,N-дипропиланилин) и зенкор (4-амино-6-трет-бутил-3-метилтио-1,2,4-триазинон-5). Ранее мутагенное действие этих соединений было продемонстрировано на клетках костного мозга мышей [1], дрозофиле [2], ДНК клеток крови головастиков [3].

В качестве модельного тест-объекта использовали проростки ячменя сорта "Визит" и "Гонар". Эта культура рекомендована как возможный объект для цитогенетических исследований при изучении мутагенности факторов окружающей среды [4]. Семена ячменя проращивали в водных растворах препаратов при t=25°С. В контроле использовали семена, проращиваемые в дистиллированной воде. Концентрации испытуемых веществ подбирали экспериментально с учетом рекомендуемых для использования доз и с учетом их растворимости, а также их влияния на прорастание семян. Учитывали аберрации хромосом ана-телофазным методом, а также митотический индекс в корневой меристеме прорастающих семян.

Выявлена цитогенетическая активность трефлана (рис.1): частота перестроек в опыте, где концентрация гербицида составляла 1 мг/л, была выше, чем в контроле более, чем в 68 раз (32,37 и 0,47 % соответственно). Большинство изменений представляли собой различные типы нарушений ахроматинового веретена: наблюдалось полное его разрушение, разрыв части его нитей и многополюсность, вызывающие образование полиплоидных и полиядерных клеток, в том числе клеток с микроядрами, иными словами, клеток с нерегулярным числом хромосом.

Рис.1. Влияние гербицидного препарата трефлан на частоту хромосомных аберраций и величину митотического индекса у Hordeum vulgare L. сорт «Визит»

В результате изучения действия зенкора на меристематические клетки ячменя установлено, что препарат негативно влияет на процесс образования клеточной перегородки при митозе. Наблюдали двуядерные интерфазные клетки, иногда в центре таких клеток имелась незавершенная межклеточная перегородка. В анафазе регистрировали нарушения расхождения хромосом: отставания хромосом, неравномерное расхождение хромосом к полюсам, многополюстность (рис.2). Зенкор также негативно влиял на пролиферативную активность клеток. Показатель митотического индекса для концентраций 250, 500, и 750 мг/л был достоверно ниже, чем контроле.

Рис.2. Влияние гербицидного препарата зенкор на частоту хромосомных аберраций и величину митотического индекса у Hordeum vulgare L. Сорт «Гонар»

ЛИТЕРАТУРА

Clements C., Ralph S.; Petras M. Genotoxicity of select herbicides in Rana catesbeiana tadpoles using the alkaline single-cell gel DNA electrophoresis (comet) assay //Environmental and molecular mutagenesis. - 1997. - V. 29, № 3. - P. 277-288

Gebel T., Kevekordes S., Pav K., Edenharder R., Dunkelberg H. In vivo genotoxicity of selected herbicides in the mouse bone-marrow micronucleus test //Archives of toxicology. - 1997. - V. 71, № 3. - P. 193-197.

Kale P., Petty B. J., et. al. Mutagenicity testing of nine herbicides and pesticides currently used in agriculture //Environmental and molecular mutagenesis. - 1995. - V. 25, № 2. - P. 148-153.

Гарина К.П. Ячмень как возможный объект для цитогенетических исследований при изучении мутагенности факторов окружающей среды //Сб. Генетические последствия загрязнения окружающей среды. Общие вопросы и методика исследования. - М.: Наука, 1977. - С. 110-116

Опубликовано на стр. 216-218.

Оглавление