Генетика - Гуляев Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
В радиационной генетике, кроме летальной, различают критическую дозу облучения. Критической называют такую дозу, при которой наблюдается сильное угнетение организмов, но значительная часть их все-таки выживает и дает большое число мутаций. Так, критические дозы радиации гамма-лучей (60Со) при воздействии на сухие семена, когда выживает около половины растений, для большинства видов лежат за пределами 10 кР. Наименее радиочувствительны виды семейства Крестоцветные (Капустные), а из других растений — лен. Высокой радиочувствительностью отличаются горох, подсолнечник и клубни картофеля (табл. 16).
В настоящее время критические дозы установлены более чем для 150 культурных и многих диких видов растений. Критические дозы их колебались от 400 до 200 000 Р. Существенные различия по устойчивости к радиации установлены между растениями одно-
16. Критические дозы облучения лучами Рентгена и гамма-лучами для некоторых растений
Растение Критическая Растение Критическая
доза, кР доза, кР
Кукуруза II Конопля 30
Рожь 10---20 Редис 100---200
Ячмень 20---25 Клещевина 50
Овес 25---30 Г орчица 100
Пшеница мягкая 15---20 Лен 100---200
Горох 5---10 Яблоня (покоящиеся почки) 5---7,5
Фасоль 10 Виноград (лоза) 7,5
Соя 12---20 Сосна и ель 0,9
Томат 20 Ольха 10
Картофель (клубни) 5 Душистый горошек 10
Подсолнечник 7 Дурман 20
Гречиха 20
Примечание. У всех культур, где нет уточнения в скобках, критическую дозу определяли для сухих семян.
го и того же вида, но имеющими разное число хромосом. Например, если для обыкновенной диплоидной 16-хромосомной гречихи критическая доза облучения измеряется 20 кР, то для тетраплоид-ной формы она равняется 32 кР.
Модифицирование мутагенного э ф ф е к т а. Частоту и спектр мутаций, индуцируемых определенными мутагенами у данного объекта, можно существенно менять, т. е. модифицировать. Это достигается путем изменения режима мутагенной обработки или применения до, во время или после воздействия некоторых специфических агентов.
Повреждающее влияние ионизирующих излучений, в частности лучей Рентгена, на хромосомный аппарат и ростовые процессы клеток можно в значительной степени снижать путем воздействия многими факторами, например химическими веществами (колхицином, углекислым газом), температурой и т. д. Агенты, обладающие способностью понижать частоту спонтанных или индуцированных мутаций, называются антимутагенами. При их воздействии Может существенно изменяться соотношение хромосомных аберраций и генных мутаций. Так, повреждающий эффект высоких доз у-излучения (40—50 кР) на семена хлопчатника можно в значительной степени снижать обработкой их высокой (60—70 °С) или низкой (—78 °С). При этом наблюдается более широкий спектр мутаций и выделяются формы с хозяйственно-ценными признаками. В. В. Хвостова и К. А. Эльшуни проводили облучение семян пшеницы на сухом льду при температуре —78 °С и сразу после облучения замачивали их в дистиллированной воде при 60 °С. После, этого семена помещали в чашки Петри, где их выдерживали в течение полутора часов в кипяченой дистиллированной воде при обычной комнатной температуре.
Использование такой дополнительной методики при облучении семян снижало число клеток с перестройками хромосом в 2— 5 раз, резко повышало выживаемость растений после обработки мутагенами семян (Mi) и давало большое число видимых мутаций в следующем поколении (М2). Даже при воздействии заведомо летальной дозой в 40 кР, используя эту методику, удалось снять значительную долю повреждений хромосом и выявить во втором мутантном поколении большое число мутаций. Полученные в этих опытах данные указывают на то, что перестройки хромосом, наблюдаемые в первом поколении мутантов, и генные мутации, обнаруживаемые в Мг,— относительно разные процессы. Ими можно в значительной степени управлять.
В опытах по облучению дрозофилы и некоторых растений было установлено, что эффект ионизирующей радиации в сильной степени зависит от того, в присутствии кислорода или без него оно проводится. Оказалось, что бескислородная среда является защитным средством против ионизации, облучение же в атмосфере чистого кислорода резко увеличивает процент мутаций. Возрастание частоты мутаций при действии ионизирующей радиации в присутствии кислорода получило название кислородного эффекта.
Оказалось, что и после облучения повышение в среде кислорода усиливает повреждающий эффект ионизации, в то время как в бескислородной среде он заметно ослабляется. Явление кислородного эффекта указывает на то, что перестройки хромосом, происходящие под влиянием ионизации, являются вторичным процессом и возникают в результате обратимых нарушений содержимого клетки.
