Assessment of radiobiological effects of γ-irradiation of barley seeds Hordeum vulgare L.

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of γ-irradiation (60Co) in the dose range from 2 to 50 Gy on the morphological (length of the sprout, length of the main root) and biochemical parameters (the content of photosynthetic pigments – chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids) of sprouts of irradiated seeds of common barley variety Vityaz was studied.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Svetlana O. Afonina

Obninsk Institute for Nuclear Power Engineering

Author for correspondence.
Email: astakhina@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-3776-1703
Russian Federation, Obninsk

Liudmila N. Komarova

Obninsk Institute for Nuclear Power Engineering

Email: komarova_l411@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0491-4486
Russian Federation, Obninsk

Marina M. Rasskazova

Obninsk Institute for Nuclear Power Engineering

Email: rassmarina@mail.ru
Russian Federation, Obninsk

References

  1. Джафаров Э.С. Предпосевное гамма-облучение семян как фактор, стимулирующий развитие растений в солевых условиях. В кн.: Актуальные проблемы радиационной биологии: Материалы конференции (Дубна, 25–27 октября 2022 г.). Дубна: ОИЯИ, 2022: 30–34. [Dzhafarov E.S. Predposevnoe gamma-obluchenie semyan kak faktor, stimuliruyushchij razvitie rastenij v solevyh usloviyah = Pre-sowing gamma irradiation of seeds as a factor stimulating plant development in saline conditions. Aktual’nye problemy radiacionnoj biologii: Materialy konferencii (Dubna, 25–27 oktyabrya 2022 g.). Dubna: OIYAI, 2022: 30–34. (In Russ.)]
  2. Чурюкин Р.С., Гераськин С.А. Проявление эффекта гормезиса у растений ячменя (Нordeum vulgare L.) в контрастных условиях произрастания при γ-облучении семян. Сельскохозяйственная биология. 2017;52(4):820–829. [Churyukin R.S., Geras’kin S.A. Hormesis in barley (Hordeum vulgare L.) plants derived from g-irradiated seeds under contrasting wether conditions. Agricultural Biology. 2017;52(4):820–829. (In Russ.)]. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.4.820rus
  3. Чурюкин Р.С., Гераськин С.А. Влияние облучения ( С 60 о) семян ячменя на развитие растений на ранних этапах онтогенеза. Радиация и риск. 2013; 22(3):80–92. [Churyukin R.S., Geras’kin S.A. Effect of γ-irradiation on development of barley seeds in early stages of ontogeny. Radiation and Risk. 2013;22(3):80–92. (In Russ.)]
  4. Волкова П.Ю. Адаптивные реакции растений на действие ионизирующего излучения в низких дозах: Дис. … д-ра биол. наук. Обнинск, ФГБНУ ВНИИРАЭ, 2020. [Volkova P.Yu. Adaptivnye reakcii rastenij na dejstvie ioniziruyushchego izlucheniya v nizkih dozah = Adaptive responses of plants to the action of ionizing radiation in low doses: Dis. … d-ra biol. nauk = Dissertation Dr. Biol. Sci. Obninsk, RIRAE, 2020. (In Russ.)]
  5. Глуховцев В.В., Абрамов Т.В., Столпивская Е.В. и др. Авторское свидетельство 42777 РФ, Ячмень яровой Витязь, №9610340 заявлено 10.12.2003, опубликовано 13.07.2010. [Gluhovcev V.V., Abramov T.V., Stolpivskaya E.V., Muhtulova A.S., Carevskij S.Yu. Avtorskoe svidetel’stvo 42777 RF, Yаchmen’ yarovoj Vityaz’, №9610340 zayavleno 10.12.2003, opublikovano 13.07.2010. (In Russ.)]
  6. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести (с Изменениями N 1, 2). [GOST 12038-84. Agricultural seeds. Methods for determination of germination (In Russ.)]
  7. Чурюкин Р.С. Закономерности формирования биологических эффектов при γ-облучении семян ячменя: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Обнинск: ФГБНУ ВНИИРАЭ, 2017. [Churyukin R.S. Zakonomernosti formirovaniya effektov pri γ-obluchenii semyan yachmenya = Patterns of formation of biological effects during γ-irradiation of barley seeds: Avtoref. dis. ... kand. biol. nauk = Ph. D. Biol. Sci. Thesis. Obninsk: RIRAE, 2017. (In Russ.)]
  8. Гераськин С.А., Чурюкин Р.С., Казакова Е.А. Модификация развития ячменя на ранних этапах онтогенеза при воздействии γ-облучения на семена. Радиац. биология. Радиоэкология. 2015;55(6):607–615. [Geras’kin S.A., Churukin R.S, Kazakova E.A. Modification of Barley Development at Early Stages after Exposure of Seeds to γ-Irradiation. Radiation Biology. Radioecology. 2015;55(6):607–615. (In Russ.)]. https://doi.org/10.7868/S0869803115060065
  9. Казакова Е.А., Макаренко Е.С., Подлуцкий М.С. и др. Радиочувствительность сортов озимого и ярового ячменя по выраженности морфологического эффекта низкодозового гамма-облучения оригинальных семян. Зерновое хозяйство России. 2020;(2):23–28. [Kazakova Е.А., Makarenko Е.S., Podlutsky М.S. et al. Radio Sensitivity of the winter and spring barley varieties according to the morphological effect of low-dose gamma irradiation on the original seeds. Grain Economy of Russia. 2020;(2):23–28. (In Russ.)]. https://doi.org/10.31367/2079-8725-2020-68-2-23-28
  10. Шубина А.Г. Содержание хлорофилла и каротиноидов в листьях одуванчика лекарственного (Taraxacum Officinale) и березы повислой (Betula Pendula Roth), растущих в г. Тамбове. Вестн. Томского гос. ун-та. 2011;16(1):353–355. [Shubina A.G. Contents of chlorophyll and carotenoids in dandelion les drug leaves (Taraxacum officinale) and silver birch (Betula pendula Roth), growing in Tambov. Tomsk State University Journal. 2011;16(1):353–355. (In Russ.)]
  11. Bitarishvili S.V., Volkova P.Yu., Geras’kin S.A. γ-irradiation of barley seeds and its effect on the phytohormonal status of seedlings. Rus. J. Plant Physiol. 2018;65(3):446–454. https://doi.org/10.1134/S1021443718020024
  12. Битаришвили С.В., Бондаренко В.С., Гераськин С.А. Влияние γ-облучения на экспрессию генов, кодирующих ферменты метаболизма абсцизовой кислоты в зародышах семян ячменя. Экол. генетика. 2018;16(4):85–89. [Bitarishvili S.V., Bondarenko V.S., Geras’kin S.A. Influence of γ-irradiation on the expression of encoding ABA metabolism enzymes in barley embryos. Ecological genetics. 2018;16(4):85–89. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17816/ecogen16485-89
  13. Волкова П.Ю., Чурюкин Р.С., Гераськин С.А. Влияние гамма-облучения семян на активность ферментов в проростках ячменя. Радиац. биология. Радиоэкология. 2016;56(2):190–196. [Volkova P.Yu., Churyukin R.S., Geras’kin S.A. Influence of γ-irradiated seeds on the enzyme activity in barley seedlings. Radiation Biology. Radioecology. 2016;56(2):190–196. (In Russ.)]. https://doi.org/10.7868/S0869803116020144
  14. Jan S., Parween T., Siddiqi T.O. Effect of gamma radiation on morphological, biochemical, and physiological aspects of plants and plant products. Environ. Rev. 2012;20(1):17–39. https://doi.org/10.1139/a11-021
  15. Ерофеева Е.А. Гормезис и парадоксальные эффекты у растений в условиях автотранспортного загрязнения и при действии поллютантов в эксперименте: Дис. … д-ра биол. наук. Нижний Новгород: ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2016. [Erofeeva E.A. Gormezis i paradoksal’nye effekty u rasteniy v usloviyah avtotransportnogo zagryazneniya i pri dejstvii pollyutantov v eksperimente = Hormesis and paradoxical effects in plants under conditions of motor vehicle pollution and under the influence of pollutants in an experiment: Dis. … d-ra biol. nauk = Dissertation Dr. Biol. Sci. Nizhnij Novgorod, Lobachevsky University, 2016. (In Russ.)].
  16. Левин В.И. Агроэкологические эффекты воздействия на семена растений электромагнитных полей различной модальности: Автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. М.: Рязанская Государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Костычева, 2000. [Levin V.I. Agroekologicheskie effekty vozdeystviya na semena rastenii elektromagnitnyh polej razlichnoj modal’nosti = Agroecological effects of exposure of plant seeds to electromagnetic fields of various modalities: Avtoref. dis. ... d-ra biol. nauk = Dr. Biol. Sci. Thesis. М.: Ryazan State Agricultural Academy P.A. Kostycheva, 2000. (In Russ.)].
  17. Гагаринский Е.Л., Филимонов В.В., Касаткин М.Ю. Влияние осмотического стресса на развитие проростков мягкой пшеницы. Бюл. Ботанического сада Саратовского гос. ун-та. 2014;12:162–171. [Gagarinsky E.L., Filimonov V.V., Kasatkin M.Yu. Influence of osmotic stress on wheat seedlings development. Bulletin of Botanic Garden of Saratov State University. 2014;12:162–171. (In Russ.)].
  18. Aly A.A., Eliwa N.E., Maraei R.W. Physiological and molecular studies on ISSR in two wheat cultivars after exposing to gamma radiation. Scienceasia. 2019;45(5):436–445. doi: 10.2306/scienceasia1513-1874.2019.45.436

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependence of the length of sprouts (a) and the length of the main root (b) on the dose of γ-irradiation of irradiated seeds on the 7th day of germination, the data are given as: mean ± SE * Statistically significant difference from control at р < 0.05

Download (128KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the content of chlorophyll a (a) and chlorophyll b (b) (mg/g fresh weight) on the dose of γ-radiation of irradiated seeds on the 10th day of germination, the data are given as: mean ± SE. * Statistically significant difference from control at р < 0.05.

Download (131KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of the content of carotenoids (mg/g fresh weight) on the dose of γ-radiation of irradiated seeds on the 10th day of germination, the data are given as: mean ± SE. * Statistically significant difference from control at р < 0.05.

Download (81KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».