Cover Image

Внутригодовая изменчивость качества семенного потомства Silene latifolia из зоны Восточно-Уральского радиоактивного следа

Fuente: Zenodo

Saved in:

Bibliographic Details
Main Authors:	Кузьмина, А.С., Шималина, Н.С.
Format:	Recurso digital
Language:	Russian
Published:	Zenodo 2024
Subjects:	Silene latifolia радиоактивное загрязнение биоритмы качество семенного потомства малые дозы
Online Access:	Acceder al recurso
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!

_version_	1866901589989523456
author	Кузьмина, А.С. Шималина, Н.С.
author_facet	Кузьмина, А.С. Шималина, Н.С.
contents	<p>Прорастание семян важнейший этап начального развития проростков, который регулируется различными экзогенными (влажность, температура, освещённость, длина фотопериода и т.д.) и эндогенными факторами, такими как фитогормоны и антиоксиданты (Fu et al., 2024). Ионизирующая радиация способна изменять гормональный баланс и антиоксидантный статус растений (Bitarishvili et al. 2018; Duarte et al. 2023). В связи с этим, мы предполагаем, что в условиях длительного хронического облучения у растений могут проявляться особенности, изменяющие их биологические ритмы (Antonova, Pozolotina, 2024). Цель работы: cравнительный анализ внутригодовой динамики жизнеспособности семенного потомства дрёмы белой (Silene latifolia ssp. alba (Mill.) Greuter, Burdet), произрастающей в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС) и на фоновых территориях.</p> <p>ВУРС сформировался в 1957 г. в результате взрыва ёмкости с радиоактивными отходами на ПО «Маяк» (Кыштымская авария) (Nikipelov et al., 1989). Основные дозообразующие радионуклиды – 90Sr и 137Cs. Современные дозовые нагрузки на материнские растения S. latifolia на исследованных участках ВУРСа относятся к диапазону малых доз и составляют от 14 до 112 мкГр/ч (фоновый уровень 0.1 мкГр/ч) (Karimullina et al., 2018). Проведена серия из 12 ежемесячных экспериментов по проращиванию семян дрёмы белой методом рулонной культуры. Семена проращивали в стеклянных сосудах на дистиллированной воде в течение 21 суток (12-ти часовой фотопериод, t = +24 °С). При оценке жизнеспособности семенного потомства учитывали комплекс критериев: всхожесть семян, выживаемость проростков на стадии листообразования, длина корней, доля проростков с боковыми корнями. Высевали по 25 семян в 4 повторностях из каждой выборки, всего в серии экспериментов использовано 7200 семян. Исследовано по 3 выборки смеси семян из зоны ВУРСа и с фоновых участков. Для проверки статистических гипотез использовали непараметрические критерии: U-тест Манна-Уитни, H-критерий Краскела-Уоллиса. Расчеты проводили в программе STATISTICA 10.0 (StatSoft Inc., 2011).</p> <p>Результаты оценки внутригодовой изменчивости качества семенного потомства представлены в таблице. Всхожесть семян в течение года изменялась незначительно во всех изученных выборках (H(11;48)=6.7– 18.5, р=0.071–р=0.823). В объединённых выборках ВУРСа всхожесть семян была выше, чем в фоновых в большинстве месяцев года (U-тест, z=1.99–3.86, р<0.001–p=0.047), кроме июня и июля (Фон-2 исключили из анализа из-за значимых различий с остальными фоновыми вариантами). </p> <p>Фактор «месяц проращивания» оказывал значимое влияние на выживаемость проростков в выборках Фон-1, Фон-2, ВУРС-3 (H(11;48)=20.6–25.9, р=0.007–0.037). В выборках ВУРСа отмечено повышение выживаемости проростков в апреле, июле и ноябре (U-тест, z=2.42-3.10, р=0.001–0.015). Отмечены значимые различия показателей, характеризующих рост корней, во всех импактных и фоновых выборках (H(11;48) =24.6-37.9, р<0.001–p=0.010). У проростков из зоны ВУРСа наблюдалось увеличение длины корней в июле (U-тест, z=2.11, р=0.035), и доли проростков с боковыми корнями в марте, апреле и августе (U-тест, z=2.10–3.55, р<0.001–p=0.037). Снижение длины корней в объединённой выборке ВУРСа по сравнению с фоновой было отмечено только в октябре (U-тест, z=2.40 р=0.016). Проявился неожиданный эффект снижения показателей роста в июле во всех выборках. </p> <p>Повышение значений показателей жизнеспособности семенного потомства в импактных выборках может быть признаком радиационного гормезиса, который иногда проявляется у растений в ответ на облучение в малых дозах (Volkova et al., 2022). Асинхронность проявления эффектов в импактных выборках по сравнению с фоновыми была выражена преимущественно в осенне-зимние месяцы. Подобный результат отмечен и для других видов травянистых растений из зоны ВУРСа, нарушения синхронности были установлены у Bromus inermis, Geum aleppicum, Rumex confertus (Antonova, Pozolotina, 2024).</p> <p>Выраженная внутригодовая изменчивость отмечена для большинства показателей, характеризующих жизнеспособность семенного потомства S. latifolia, за исключением всхожести семян. В импактных выборках показано устойчивое повышение всхожести семян. Выборки ВУРСа в некоторые месяцы года отличались от фоновых по выживаемости проростков, длине корней и доле проростков с боковыми корнями, т.е. отмечена асинхронность проявления эффектов относительно фоновых вариантов. </p>
format	Recurso digital
id	zenodo_https___doi_org_10_5281_zenodo_14747628
institution	Zenodo
language	rus
publishDate	2024
publisher	Zenodo
record_format	zenodo
spellingShingle	Внутригодовая изменчивость качества семенного потомства Silene latifolia из зоны Восточно-Уральского радиоактивного следа Кузьмина, А.С. Шималина, Н.С. Silene latifolia радиоактивное загрязнение биоритмы качество семенного потомства малые дозы <p>Прорастание семян важнейший этап начального развития проростков, который регулируется различными экзогенными (влажность, температура, освещённость, длина фотопериода и т.д.) и эндогенными факторами, такими как фитогормоны и антиоксиданты (Fu et al., 2024). Ионизирующая радиация способна изменять гормональный баланс и антиоксидантный статус растений (Bitarishvili et al. 2018; Duarte et al. 2023). В связи с этим, мы предполагаем, что в условиях длительного хронического облучения у растений могут проявляться особенности, изменяющие их биологические ритмы (Antonova, Pozolotina, 2024). Цель работы: cравнительный анализ внутригодовой динамики жизнеспособности семенного потомства дрёмы белой (Silene latifolia ssp. alba (Mill.) Greuter, Burdet), произрастающей в зоне Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС) и на фоновых территориях.</p> <p>ВУРС сформировался в 1957 г. в результате взрыва ёмкости с радиоактивными отходами на ПО «Маяк» (Кыштымская авария) (Nikipelov et al., 1989). Основные дозообразующие радионуклиды – 90Sr и 137Cs. Современные дозовые нагрузки на материнские растения S. latifolia на исследованных участках ВУРСа относятся к диапазону малых доз и составляют от 14 до 112 мкГр/ч (фоновый уровень 0.1 мкГр/ч) (Karimullina et al., 2018). Проведена серия из 12 ежемесячных экспериментов по проращиванию семян дрёмы белой методом рулонной культуры. Семена проращивали в стеклянных сосудах на дистиллированной воде в течение 21 суток (12-ти часовой фотопериод, t = +24 °С). При оценке жизнеспособности семенного потомства учитывали комплекс критериев: всхожесть семян, выживаемость проростков на стадии листообразования, длина корней, доля проростков с боковыми корнями. Высевали по 25 семян в 4 повторностях из каждой выборки, всего в серии экспериментов использовано 7200 семян. Исследовано по 3 выборки смеси семян из зоны ВУРСа и с фоновых участков. Для проверки статистических гипотез использовали непараметрические критерии: U-тест Манна-Уитни, H-критерий Краскела-Уоллиса. Расчеты проводили в программе STATISTICA 10.0 (StatSoft Inc., 2011).</p> <p>Результаты оценки внутригодовой изменчивости качества семенного потомства представлены в таблице. Всхожесть семян в течение года изменялась незначительно во всех изученных выборках (H(11;48)=6.7– 18.5, р=0.071–р=0.823). В объединённых выборках ВУРСа всхожесть семян была выше, чем в фоновых в большинстве месяцев года (U-тест, z=1.99–3.86, р<0.001–p=0.047), кроме июня и июля (Фон-2 исключили из анализа из-за значимых различий с остальными фоновыми вариантами). </p> <p>Фактор «месяц проращивания» оказывал значимое влияние на выживаемость проростков в выборках Фон-1, Фон-2, ВУРС-3 (H(11;48)=20.6–25.9, р=0.007–0.037). В выборках ВУРСа отмечено повышение выживаемости проростков в апреле, июле и ноябре (U-тест, z=2.42-3.10, р=0.001–0.015). Отмечены значимые различия показателей, характеризующих рост корней, во всех импактных и фоновых выборках (H(11;48) =24.6-37.9, р<0.001–p=0.010). У проростков из зоны ВУРСа наблюдалось увеличение длины корней в июле (U-тест, z=2.11, р=0.035), и доли проростков с боковыми корнями в марте, апреле и августе (U-тест, z=2.10–3.55, р<0.001–p=0.037). Снижение длины корней в объединённой выборке ВУРСа по сравнению с фоновой было отмечено только в октябре (U-тест, z=2.40 р=0.016). Проявился неожиданный эффект снижения показателей роста в июле во всех выборках. </p> <p>Повышение значений показателей жизнеспособности семенного потомства в импактных выборках может быть признаком радиационного гормезиса, который иногда проявляется у растений в ответ на облучение в малых дозах (Volkova et al., 2022). Асинхронность проявления эффектов в импактных выборках по сравнению с фоновыми была выражена преимущественно в осенне-зимние месяцы. Подобный результат отмечен и для других видов травянистых растений из зоны ВУРСа, нарушения синхронности были установлены у Bromus inermis, Geum aleppicum, Rumex confertus (Antonova, Pozolotina, 2024).</p> <p>Выраженная внутригодовая изменчивость отмечена для большинства показателей, характеризующих жизнеспособность семенного потомства S. latifolia, за исключением всхожести семян. В импактных выборках показано устойчивое повышение всхожести семян. Выборки ВУРСа в некоторые месяцы года отличались от фоновых по выживаемости проростков, длине корней и доле проростков с боковыми корнями, т.е. отмечена асинхронность проявления эффектов относительно фоновых вариантов. </p>
title	Внутригодовая изменчивость качества семенного потомства Silene latifolia из зоны Восточно-Уральского радиоактивного следа
topic	Silene latifolia радиоактивное загрязнение биоритмы качество семенного потомства малые дозы
url	https://doi.org/10.5281/zenodo.14747628