Цитогенетическая и фитотоксическая оценка противогололёдного материала на модельной тест-системе ЛУК (Allium cepa)

Тест на луке Allium cepa является одним из актуальных методов цитогенетического анализа. В настоящее время современные виды противогололёдных реагентов практически не изучены в области цитогенетических исследований. Цель эксперимента заключалась в оценке фитотоксических и цитогенетических свойств многокомпонентного противогололёдного материала на проростках лука Allium cepa. Исследовали водные растворы антигололёда в концентрациях от 1 до 100 г/л. Тест-объектом являлись луковицы сорта «Штутгартен ризен», которые проращивали в растворах антигололёдного реагента в течение 72 ч. В целях оценки фитотоксического действия для каждой луковицы учитывали число корней, длину самого длинного корешка, а также длину всех корней. В параллельном эксперименте изучали фитотоксические свойства аналогичных растворов на проростках пшеницы Triticum vulgare по действующей методике МР 2.1.7.2297-07. Для цитогенетического анализа у каждой из луковиц срезали кончики корней, фиксировали, окрашивали и готовили давленые препараты для микроскопического анализа. Для каждой луковицы было проанализировано по 2 000 клеток. Определяли число митозов на 1 000 клеток (митотический индекс, ‰) и долю клеток в каждой фазе митоза от общего числа делящихся клеток (%). Для анализа цитогенетических нарушений использовали микроядерный тест, в котором учитывали микроядра, протрузии и двуядерные клетки, а также ана-телофазный анализ, в котором учитывали фрагменты, мосты и отставшие хромосомы. По результатам анализа параметров корневого прироста установлены действующие (2; 4; 10 и 100 г/л) и недействующие (1 и 1,3 г/л) концентрации растворов антигололёдного реагента. Показана схожая чувствительность ответной реакции корневой системы пшеницы Triticum vulgare и лука Allium cepa. Митотический анализ показал, что происходит усиление активности митоза при воздействии растворов реагента в концентрациях от 1 до 2 г/л, а также сильно выраженное угнетение митотической активности при 10 г/л. Не выявлено цитогенетических нарушений во всех изученных концентрациях.

1. Grant W.F. Chromosome aberration assays in Allium. A report of U.S. environmental protection agency gene-tox program. Mutat. Res. 1982: 99(3): 273-91.

2. WHO monographs on selected medicinal plants. World Health Organization: Geneva; 1999.

3. Исламутдинова А.А., Шаяхметов А.И., Гайдукова И.В. Allium-тест и математическая модель при оценке токсичности циклических аммониевых соединений. Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2012; 3: 51-7.

4. Ткачук Н.В., Янченко В.А., Демченко А.М. Антибактериальная и фитотоксическая активность производных антипирина с имидазоазепиновым фрагментом. Вестник БГУ. Серия 2: Химия. Биология. География. 2015; 1: 38-43.

5. Ульяненко Л.Н., Сынзыныс Б.И., Амосова Н.В., Нецвет Н.В. Детоксикация алюминия ионами железа и другие взаимодействия между ионами металлов в растениях. В кн.: Химия, биология и биотехнологии: проблемы и перспективы развития. Сборник материалов международного научного e-симпозиума Россия, г. Москва, 26-28 июня 2014. Киров: Международный центр научно-исследовательских проектов; 2014: 46-61.

6. Эмирова Д.Э. Cкрининг фитотоксического действия пестицида БИ-58 на проростки Allium cepa L. и Zea mays L. Человек-природа-общество: теория и практика безопасности жизнедеятельности, экологии и валеологии. 2010; 3: 60-3.

7. Зотов А.В., Кудрявцева Е.А., Кавеленова Л.М. К оценке аллелопатической и генотоксической активности листового опада некоторых древесных интродуцентов. Вестник молодых ученых и специалистов Самарского государственного университета. 2013; 2: 17-23.

8. Песня Д.С., Серов Д.А., Вакорин С.А., Прохорова И.М. Исследование токсического, митозмодифицирующего и мутагенного действия Борщевика Сосновского. Ярославский педагогический вестник. 2011; 3(4): 93-8.

9. Песня Д.С., Романовский А.В., Прохорова И.М. Исследование токсического и генотоксических эффектов синтетических пищевых красителей методом Allium test. Ярославский педагогический вестник. 2012; 3(3): 86-93.

10. Кудрявцев А.А., Михайлова Л.В., Рыбина Г.Е., Гордеева Ф.В., Цулаия А. Л., Знаменщиков А.Н. Исследование миграции и деградации нефти в торфяных почвах верховых болот ханты-мансийского автономного округа (ХМАО) под контролем биотестирования. Сибирский экологический журнал. 2012; 6: 761-8.

11. Ибрагимова Э.Э. Митотическая активность клеток корневой меристемы Allium cepa при совместном действии пестицидов и тяжелых металлов. Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. Серия: Биология. Химия. 2014: 27(66): 56-63.

12. Пяткова С.В., Гераськин С.А., Васильева А.Н., Козьмин Г.В., Лянной Н.Н. Особенности использования Allium-теста для оценки токсичности образцов воды и почвы с радиоактивно загрязненных территорий. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2009; 3: 50-7.

13. Багдасарян А.С. Эффективность использования тест-систем при оценки токсичности природных сред. Экология и промышленность России. 2007; 1: 44-8.

14. Концевая И.И., Толкачёва Т.А. Совершенствование методики биотестирования на основе Allium теста. Вестник Витебского государственного университета. 2012; 6: 57-65.

15. Крятов И.А., Тонкопий Н.И., Водянова М.А., Русаков Н.В., Донерьян Л.Г., Евсеева И.С., Ушаков Д.И., Матвеева И.С., Воробьева О.В., Цапкова Н.Н. Методические подходы к обоснованию гигиенических требований к применению противогололедных материалов. Гигиена и санитария. 2014; 93(6): 52-4.

16. Чудакова С.Б. Токсиколого-гигиеническая оценка степени опасности антигололедных реагентов: дисс. … канд. мед. наук. М.; 2006.

17. Сбитнев А.В., Водянова М.А., Крятов И.А., Донерьян Л.Г., Евсеева И.С., Ушакова О.В., Ушаков Д.И., Матвеева И.С., Родионова О.М. Методические аспекты оценки фитотоксических свойств противогололедных реагентов. Гигиена и санитария. 2016; 95 (8): 52-4.

18. Пухальский В.А., Соловьев А.А., Бадаева Е.Д., Юрцев В.Н. Практикум по цитологии и цитогенетики растений. М.: КолосС; 2007.

19. Сычева Л.П. Биологическое значение, критерии определения и приделы варьирования полного спектра кариологических показателей при оценке цитогенетического статуса человека. Медицинская генетика. 2007; 6(11): 3-11.