WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Растения разного систематического положения характеризуются значительными различиями по целому комплексу признаков (составляющих их морфологические, анатомические, физиологические, биохимические и генетические особенности), однако далеко не всегда для них отмечаются столь же существенные различия в уровнях стимулирующего эффекта. Сходство между разными сортами и линиями выражено намного сильнее, чем между разными видами. При этом стимулирующий эффект у разных сортов и линий может варьировать в большей степени, чем у разных видов. Таким образом, степень таксономического родства растений не является первостепенным фактором, определяющим уровень проявления стимулирующего эффекта у разных объектов.

Рис. 9. Уровни стимуляции МА апикальных корневых меристем проростков сорго при действии МП с частотой 6 Гц в течение 1 ч на сухие зерновки линий: 1 – А2 АГС и АГС; 2 – А2 КВВ 114 и КВВ 114; 3 – А2 КВВ 181 и КВВ 181; 4 – А3 Хегари и Хегари; 5 – А3 Желтозерное 10 и Желтозерное 10; 6 – А4 Желтозерное 10 и Желтозерное 10; 7 – 9Е Желтозерное 10 и Желтозерное 10; 8 – 9Е Пищевое 614 и Пищевое 614

Влияние МП на относительную продолжительность (ОП) отдельных стадий митоза. Для исследования вопроса о влиянии МП на соотношение фаз митоза во всех проведенных сериях экспериментов средние значения ОП стадий митоза в опыте и контроле сопоставлялись графическим методом путем построения доверительных интервалов и сравнения их взаимного расположения (Рокицкий, 1973). Применительно к большинству рассмотренных экспериментов этот метод не выявил каких-либо закономерно повторяющихся различий между ОП разных стадий митоза у опытных растений по сравнению с контрольными. Однако в двух сериях экспериментов были отмечены очевидные закономерности. Результаты анализа этих же серий экспериментов, но по другому признаку (стимулирующему влиянию на МА), были представлены ранее на рис. 4. Общими чертами для данных серий экспериментов является достоверное повышение ОП профаз и снижение ОП метафаз в опыте по сравнению с контролем.

Влияние предпосевного воздействия МП на семена огурца на некоторые количественные признаки растений. В эксперименте на базе ОАО «Волга» отмечен эффект более раннего прорастания семян огурца Эстафета, подвергнутых предпосевной обработке МП. Выявлены достоверные различия между листьями опытных и контрольных растений по ширине листовой пластинки. На основании анализа данных, предоставленных ОАО «Волга», выявлен эффект повышения общей урожайности опытных растений по сравнению с контрольными на 39%.

Таким образом, предпосевная обработка семян МП, помимо стимуляции МА у проростков, способна вызывать и дальнейшие изменения различных показателей роста и развития экспериментальных растений, которые можно рассматривать как желаемые и весьма ценные для сельскохозяйственной практики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Переменное МП оказывает значительное влияние на МА меристем однодольных и двудольных растений. Уровни стимулирующего эффекта в некоторых сериях экспериментов превышают 50%. Действие различных модифицирующих факторов приводит к существенному варьированию значений стимулирующего эффекта. Существование этих факторов может объяснять противоречивость и неоднозначность многих литературных данных по магнитобиологии. Хорошая воспроизводимость результатов экспериментов определяет важность проведенного исследования для дальнейшего выяснения механизмов влияния МП на растительные объекты.

Из полученных данных следует ряд методических рекомендаций, необходимых для проявления стимулирующего эффекта. Среди них – применение частот МП из экспериментально установленного интервала, определенная длительность экспозиции и своевременное проращивание семян после воздействия. Их соблюдение определяет успешность проведения дальнейших исследований в области магнитобиологии.

Высокая эффективность воздействия МП на одних частотах и отсутствие влияния МП на других – свидетельство биологической неравнозначности этого параметра МП. Существование минимального времени воздействия МП, после которого проявляется его стимулирующий эффект, говорит о пороговом характере зависимости наблюдаемого биологического эффекта от времени экспозиции. Необходимость своевременного проращивания семян связана с явлением затухания стимулирующего эффекта при их хранении после воздействия. Это явление указывает на непостоянство изменений, происходящих в сухих семенах под действием МП.

Наряду со стимулирующим действием МП на МА меристем получены данные о повышении некоторых количественных показателей у опытных растений. Выяснение механизмов стимулирующего действия МП на проявление хозяйственно значимых признаков у растений представляет интерес как общебиологическая фундаментальная проблема.

Полученные данные являются основанием для применения МП в сельскохозяйственной практике и различных биотехнологических процессах, требующих повышения количества делящихся клеток. Важное значение при этом имеет возможность повышения МА как в корневых, так и в стеблевых апикальных меристемах.

Использование МП для достижения различных хозяйственно значимых эффектов по сравнению с применением других физических и химических факторов имеет ряд преимуществ. Технологический процесс воздействия МП на растительные объекты является простым, высокорентабельным, экологически чистым. Воздействию могут подвергаться различные объекты (сухие или замоченные семена, проростки), которые при необходимости могут содержаться в стерильных условиях.

Широкая распространенность техногенных электромагнитных излучений определяет необходимость учета МП как одного из экологических факторов современной среды обитания. Для всех исследуемых объектов, принадлежащих к различным группам цветковых растений и отражающих основные случаи генетических различий природных и искусственно полученных форм растений, показано стимулирующее влияние МП на МА меристем. Поскольку процесс митоза универсален для различных систематических групп цветковых растений и осуществляется у разных их представителей сходным образом, представляется высоко вероятной справедливость распространения выявленного стимулирующего эффекта на большинство их представителей. МП оказывает влияние на разные признаки растительных объектов на клеточном и организменном уровнях. Полученные данные открывают возможность применения МП для целенаправленного изменения некоторых количественных признаков растений. Все это позволяет говорить об общеботаническом значении выявленных в работе эффектов. Значимость МП для цветковых растений определяет целесообразность дальнейших исследований эффективности этого фактора по отношению к другим группам живых организмов.

Стимулирующее действие МП с частотами из интервала 1-12 Гц было отмечено для всех исследованных объектов во всех вариантах и повторностях. Повторяемость стимулирующего эффекта при действии МП с определенными параметрами является важной теоретической предпосылкой для проведения дальнейших исследований с целью выявления основы и механизма реализации этого эффекта. Варьирование уровней стимуляции у растений с внутривидовыми генетическими различиями определяет интерес к более детальному сравнению растений с разной генетической конституцией по уровням стимулирующего эффекта под действием МП. Выявление и дальнейшее исследование наиболее сильно различающихся по данному признаку растений (в пределах таких категорий, как сорт, линия, гибриды от реципрокных скрещиваний, растения с разными типами цитоплазмы и уровнями плоидности генома) может служить основой для создания генетической коллекции растений с разным уровнем проявления стимулирующего эффекта. Создание такой коллекции необходимо для определения влияния генетических особенностей организмов на проявление магнитобиологических эффектов и их генетической основы.

ВЫВОДЫ

1. Переменное магнитное поле с индукцией 25 мТл в диапазоне частот 1-12 Гц оказывает стимулирующий эффект на митотическую активность апикальных корневых и стеблевых меристем однодольных и двудольных растений. Для магнитного поля с частотами 15 и 30 Гц подобный эффект не характерен.

2. Стимулирующее действие магнитного поля проявляется у растений, принадлежащих к разным систематическим категориям (от класса до сорта и линии) и характеризующихся видовыми, сортовыми и линейными генетическими различиями на уровне ядра (включая уровень плоидности) и цитоплазмы.

3. Стимулирующий эффект проявляется при воздействии магнитного поля на покоящиеся, прорастающие семена или проростки. Продолжительность воздействия для проявления стимулирующего эффекта должна быть не менее 45 мин. Повторные воздействия не ведут к увеличению значения стимулирующего эффекта.

4. Эффект воздействия магнитного поля у сухих семян сохраняется в течение 3 суток, затем снижается и исчезает, если проращивание семян в этот срок не начиналось.

5. Величина стимулирующего эффекта подвержена влиянию различных модифицирующих факторов и может количественно варьировать в зависимости от параметров магнитного поля, условий воздействия и особенностей исследуемого объекта.

6. При воздействии на семена магнитного поля с параметрами, приводящими к стимуляции митотической активности у проростков, впоследствии у полученных из них растений наблюдается увеличение размеров листовой пластинки и повышение урожайности.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

* – публикации в изданиях, рекомендуемых перечнем ВАК РФ

1. Тырнов, В.С. Стимулирующее влияние переменного магнитного поля на митотическую активность и рост кукурузы / В.С. Тырнов, Ю.А. Смирнова (Беляченко), А.Д. Усанов, А.В. Скрипаль, Д.А. Усанов // Вавиловские чтения – 2004. Матер. Всеросс. конф. 24-26 ноября 2004 г. Секция генетики и селекции. – Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2004. – С. 65-67.

2. Смирнова (Беляченко), Ю.А. Стимуляция митотической активности меристем подсолнечника переменным магнитным полем / Ю.А. Смирнова (Беляченко) // Вавиловские чтения-2005. Матер. конф. 23-25 ноября 2005 г. Секция «Биотехнология, генетика и селекция». – Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2005. – С. 48-49.

3. Смирнова (Беляченко), Ю.А. Стимуляция митотической активности меристем сорго переменным магнитным полем / Ю.А. Смирнова (Беляченко) // Исследования молодых ученых и студентов в биологии: Сб. науч. тр. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2005. – Вып. 3. – С. 88-91.

4. Смирнова (Беляченко), Ю.А. Стимулирующее действие переменного магнитного поля на митотическую активность меристем однодольных растений / Ю.А. Смирнова (Беляченко) // Матер. X междунар. экологич. студ. конф. «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ». – Новосибирск: Изд-во Новосибирского гос. ун-та, 2005. – С. 253-254.

5. Смирнова (Беляченко), Ю.А. Влияние переменного магнитного поля на митоз в меристемах однодольных и двудольных растений / Ю.А. Смирнова (Беляченко) // Исследования молодых ученых и студентов в биологии: Сб. науч. тр. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2006. – Вып. 4.. – С. 81-84.

6. Беляченко, Ю.А. Стимулирующее действие переменных магнитных полей на митотическую активность в корнях проростков из мелких семян однодольных и двудольных растений / Ю.А. Беляченко, А.Д. Усанов, В.С. Тырнов, Д.А. Усанов // Бюллетень Ботанического сада Саратовского государственного университета. – Саратов, 2007. – Вып. 6. – С. 117-119.

7. Беляченко, Ю.А. Влияние низкочастотного магнитного поля на митотическую активность клеток сорго / Ю.А. Беляченко, А.Д. Усанов, В.С. Тырнов, Д.А. Усанов // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. – 2007. – Вып. 11. – С. 57-60.

8. Усанов, Д.А. Разработка технологий управления митотической активностью клеток растений воздействием электромагнитных полей с использованием биосенсорных систем / Д.А. Усанов, Ал.В. Скрипаль, В.С. Тырнов, Ан.В. Скрипаль, С.Г. Сучков, А.Д. Усанов, Ю.А. Беляченко, Д.С. Сучков, Ю.В. Смолькина, А.В. Рзянина // Итоговая конференция по результатам выполнения мероприятий за 2007 год в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы». Сборник тезисов. – М., 2007. – С. 2-4.

9. Тырнов, В.С. Повышение урожайности возделываемых культур до 40% при предпосевной обработке магнитным полем / В.С. Тырнов, Д.А. Усанов, С.Г. Сучков, Ю.А. Беляченко, А.Д. Усанов, Ю.В. Смолькина, А.В. Селифонов // Третий Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций. Саратов, 5-7 декабря 2007 года. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2007. – С. 42.

10. Беляченко, Ю.А. Влияние магнитных полей на митотическую активность клеток растений / Ю.А. Беляченко, А.Д. Усанов, В.С. Тырнов, Д.А. Усанов // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине – 2008: Материалы Ежегодной Всероссийской научной школы-семинара. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2008. – С. 160-162.

11.* Беляченко, Ю.А. Влияние низкочастотного магнитного поля на митотическую активность апикальных меристем кукурузы / Ю.А. Беляченко, А.Д. Усанов, В.С. Тырнов, Д.А. Усанов // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. – 2008. – № 1. – С. 5-6.

12. Постельга, А.Э. Влияние переменного магнитного поля низкой интенсивности на физические характеристики зерновок сорго / А.Э. Постельга, А.Д. Усанов, Ю.А. Беляченко, В.С. Тырнов, Д.А. Усанов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. – 2008. – т. 11. – № 1. – С. 65-69.

13. Беляченко, Ю.А. «Способ стимуляции митотической активности клеток растений» / Ю.А. Беляченко, А.Д. Усанов, В.С. Тырнов, Д.А. Усанов. – Патент на изобретение № 2332841 от 10.09.2008. – Бюл. № 25.

14. Беляченко, Ю.А. Влияние переменных магнитных полей на пролиферацию клеток апикальных корневых меристем двудольных растений / Ю.А. Беляченко, А.Д. Усанов, В.С. Тырнов, Д.А. Усанов // Известия Саратовского университета. Серия Химия. Биология. Экология. – 2008. – т. 8. – Вып. 2. – С. 84-88.

Подписано в печать 25.05.2009. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная

Гарнитура Times. Печать офсетная. Усл.-печ. л. 1.0

Тираж 150 экз. Заказ №

Издательство Саратовского университета

410012, Саратов, Астраханская, 83

Типография Издательства Саратовского университета

410012, Саратов, Астраханская, 83

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»