Вплив іонізуючого випромінювання на фертильність пилкових зерен рослин

Abstract

Метою дослідження був аналіз впливу іонізуючого випромінювання на фертильність пилкових зерен рослин різних таксономічних груп та визначення їх радіочутливості та радіостійкості. В якості модельних обрані культурний і адвентивний види північноамериканського походження Eschscholzia californica Cham. (Papaveraceae) та Symphyotrichum novae-angliae (L.) Nesom (Asteraceae) відповідно. В якості джерела іонізуючого випромінювання взято радіоізотоп 90Sr, випромінювання якого являє собою потік швидких електронів (в-). Подана детальна паліноморфологічна характеристика досліджуваних видів. Аналіз фертильності пилку S. novae-angliae показав незначне її зниження після опромінення, що може с відчити про відносну радіостійкість пилку. Близькі відсотки фертильності у контрольного зразка із неопроміненим вказують на відсутність впливів факторів зовнішнього середовища на пилок під час проведення експерименту. Опромінення пилку не привело до суттєвих видимих змін його форми і розміру. Під час аналізу фертильності пилкових зерен E. Californica встановлено різке зростання кількості стерильних та деформованих пилкових зерен у опроміненого зразка в порівнянні з неопроміненим і контрольним. Після опромінення пиляків E.californica спостерігалась деформація пилкових зерен (80-85 %). Показано, що поглинута доза радіації, ймовірно, призводить до внутрішніх змін, що супроводжуються деградацією та руйнуванням оболонки пилкового зерна, в результаті чого відбувається і деформація шарів екзини.

Purpose. The analysis of the infl uence of ionizing radiation on the fertility of pollen grains of adventitious plants of various taxonomic groups and the determination of their radiosensitivity and radiostability were the purpose of the research. Methodology. The synanthropic adventitious species Symphyotrichum novae-angliae (L.) Nesom (Asteraceae) and cultural Eschscholzia californica Cham. (Papaveraceae) of the North American origin were selected as models. Radioisotope 90Sr, whose radiation is a stream of fast electrons (в-) was taken as a source of ionizing radiation. Detailed palynomorphological characteristic of the researched species is presented. Results. The analysis of the fertility of the S. novaeangliae pollen showed a slight decrease before and after its irradiation, which may indicate a relative radiostability of pollen. Close fertility percentages in the control sample with non-irradiated indicate that there was no infl uence of pollutant environmental factors during the experiment. Irradiation of the S. novae-angliae pollen did not lead to significant visible changes in shape and size. The sharp increase in the number of sterile and deformed pollen grains in the irradiated sample in comparison with non-irradiated and control has been established during the analysis of fertility of E.californica pollen grains. Deformation in 80-85% was observed in E.californica pollen grains after irradiation. Originality and practical value. For the fi rst time, an attempt was made to study the sensitivity and radioactivity of adventitious plants. The analysis of fertility of pollen grains, their qualitative and quantitative characteristics showed a change in the shape of pollen grains and reduced fertility under the infl uence of ionizing radiation. The analysis of radiobiological reactions of plants reveals wide possibilities for studying the patterns and mechanisms of adaptation and naturalization of the introduced adventitious plants and predicting the control of their distribution. Conclusion. Thus, it has been shown that absorbed radiation dose leads to internal changes accompanied by degradation and destruction of the pollen grain shell, resulting in deformation of exine layers.