COMPARATIVE ANALYSIS OF THE FREQUENCY OF CYTOGENETIC ABNORMALIES IN THE ROOT APICAL MERISTEM OF SPRING BARLEY (HORDEUM VULGARE L.) CULTIVAE SEEDLINGS, CONTRASTING IN THEIR LEAD TOLERANCE
https://doi.org/10.30901/2227-8834-2016-1-52-68
Abstract
Cell division activity, frequencies and spectra of cytogenetical abnormalities were studied in the root apical meristem cells of spring barley seedlings (Hordeum vulgare L.). Comparative analysis of aberration frequencies in cells of most sensitive or tolerant barley cultivars was made. Sensitive and tolerant cultivars of spring barley were chosen by testing of lead influence on 100 barley cultivars from the VIR collection. Significant differences between groups of sensitive and tolerant cultivars were shown in indexes received on intact seedlings: frequencies of aberrant cells (FAC), frequency of cytogenetical abnormalities on a dividing cell (FADC), frequency of cytogenetical disturbances on a cell with cytogenetical abnormalities (FAAC). Mechanisms of tolerance to lead and HM were discussed.
About the Authors
A. V. Dikarev
All-Russian Scientific Research Institute of Radiology and Agroecology
Russian Federation
Russian Federation
V. G. Dikarev
All-Russian Scientific Research Institute of Radiology and Agroecology
Russian Federation
Russian Federation
N. S. Dikareva
All-Russian Scientific Research Institute of Radiology and Agroecology
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Antosiewicz D., Wierzbicka M., Localization of lead in Allium cepa L. cells by electron microscopy // Journal of Microscopy, 1999, vol. 195, pp. 139-146
2. Атабекова А. И., Устинова Е. И. Цитология растений. 1971. 256 с
3. Baker A. J. M. Metal tolerance. New phytologist, 1987, vol. 106, pp. 93-111
4. Дикарев А. В., Дикарев В. Г., Дикарева Н. С. Влияние нитрата свинца на морфологические и цитогенетические показатели растений ярового двурядного ячменя (Hordeum vulgare L.) // Агрохимия. 2014а. № 7. С. 59-66
5. Дикарев А. В., Дикарев В. Г., Дикарева Н. С., Гераськин С. А. Анализ внутривидового полиморфизма ярового ячменя по устойчивости к действию свинца // Сельскохозяйственная биология. 20146. № 5. С. 78-87
6. Динева С. Б., Абрамов В. И., Шевченко В. А. Генетические последствия действия нитрата свинца на семена хронически облучаемых популяций Arabidopsis thaliana // Генетика. 1993. Т. 29. № 11. С. 1914-1919
7. Dodson M. L., Lloyd R. S. Structure-function studies of the T4 endonuclease V repair enzyme. Mutation Research, 1989, vol. 218, pp. 49-65
8. Dubrova Yu. E. Like father like son: transgenerational genomic instability in mammals. Materials of 3rd International conference, dedicated to N. W. Timofeeff-Resovsky «Modem problems of genetics, radioecology and evolution», Alushta, Crimea, 9-14 october 2010: Abstr., Papers by young scientists. Dubna, 2010, p. 234
9. Эйхлер В. Яды в нашей пище. М., 1993. 189 с
10. Феник С. И., Трофимяк Т. Б., Блюм Я. Б. Механизмы формирования устойчивости растений к тяжелым металлам // Успехи современной биологии. 1995. Т. 115. Вып. 3. С. 261-276
11. Газиев А. И., Жестяников В. Д., Коноплянников А. Г. Открытие и изучение явления восстановления клеток и их генетических структур от повреждений, вызываемых ионизирующей радиацией. Пущино, 1987. 40 с
12. Geras’kin S. A., Kim J. K., Dikarev V. G. Cytogenetic effects of combined radioactive (137Cs) and chemical (Cd, Pb and 2,4-D herbicide) contamination on spring barley intercalar meristem cells // Mutation Research, 2005, no 586, pp. 147-159
13. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. М, 2010. 25 с
14. Гродзинский Д. М. Радиобиология растений. М., 1983. 467 с
15. Гуральчук Ж. З. Механизмы устойчивости растений к действию тяжелых металлов // Физиология и биохимия культурных растений. 1994. Т. 26. № 2. С. 107-117
16. Hartwig A., Schlepegrell R., Beyersmann D. Indirect mechanism of lead-induced genotoxicity in cultured mammal cells // Mutation Research, 1990, vol. 241, no 1, pp. 75-82
17. Kopittke P. M. Toxic effects of Pb2+ on growth of cowpea (Vigna inguiculata). Environmental pollution, 2007, vol. 150, pp. 280-287
18. Корнеев Н. А., Сарапульцев Б. И., Моргунова Е. А. Внутривидовой полиморфизм радиoрезистентности семян гексаплоидной пшеницы // Радиобиология. 1985. Т. 25. № 6. С. 768-773
19. Лучник Н. В., Порядкова Н. А., Кондрашова Т. В. Явление псевдомутагенеза при спонтанном и радиационном мутагенезе. Радиобиологический съезд. Пущино, 1993. № 2. С. 615-616
20. Николайкин Н. И., Николайкина Н. Е., Мелехова О. П. Экология. М., 2004. 622 с
21. Паушева З. П. Практикум по цитологии растений. М., 1974. 288 с
22. Полесская О. Г. Растительная клетка и активные формы кислорода. М., 2007. 185 с
23. Реутова Н. В., Шевченко В. А. О мутагенном влиянии двух различных соединений свинца // Генетика. 1991. Т. 27. № 7. С. 1275-1279
24. Реутова Н. В., Шевченко В. А. Мутагенное действие неорганических соединений серебра и свинца на традесканцию // Генетика. 1992. Т. 28. № 9. С. 89-96
25. Реутова Н. В. Мутагенное влияние йодидов и нитратов серебра и свинца // Генетика. 1993. Т. 29. № 6. С. 928-934
26. Richmayr-Lais A. M., Kurchgessner M. Lead. Biochemistry of the essential ultratrace elements. N.Y., 1984, pp. 367-387
27. Рупошев А. Р. Цитогенетический эффект ионов тяжелых металлов на семена Crepis capillaries L. // Генетика. 1976. Т. 12. № 3. С. 37-43
28. Серегин И. В., Иванов В. Б. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения // Физиология растений. 2001. Т. 48. № 4. С. 606-630
29. Soudek P., Katrusakova A., Sedlacek L. Effect of heavy metals on inhibition of root elongation in 23 cultivars of flax (Linum usitatissimum L.). Archives Environmental Contamination Toxicology, 2010, vol. 59, pp. 194-203
30. Wierzbicka M. Lead translocation and localization in Allium cepa roots // Canadian Journal of Botany, 1987a, vol. 65, pp. 1851-1860
31. Wierzbicka M. Lead accumulation and its translocation barriers in roots of Allium cepa autoradiographic and ultrastructural studies // Plant cell environment, 1987b, vol. 10, pp. 17-26
Review
For citations:
Dikarev A.V., Dikarev V.G., Dikareva N.S. COMPARATIVE ANALYSIS OF THE FREQUENCY OF CYTOGENETIC ABNORMALIES IN THE ROOT APICAL MERISTEM OF SPRING BARLEY (HORDEUM VULGARE L.) CULTIVAE SEEDLINGS, CONTRASTING IN THEIR LEAD TOLERANCE. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2016;177(1):52-68. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2016-1-52-68
Views:
658
Email this article 