Отправить статью по E-mail 
Тестируемые с Allium cepa кластонгенные эффекты облучения от почвы Чернобыльской зоны в сравнении с формой генотоксичности модельного окислителя
- Авторы: Столбова В.В.1, Агапкина Г.И.1, Мамихин С.В.1, Манахов Д.В.1, Щеглов А.И.1
-
Учреждения:
- Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, факультет почвоведения, кафедра радиоэкологии и экотоксикологии
- Выпуск: Том 65, № 6 (2025)
- Страницы: 643-653
- Раздел: Радиобиология растений
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-8031/article/view/366283
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034590125060074
- ID: 366283
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
В условиях лабораторного биотеста проведена оценка вклада кластогенного эффекта в нарушение митоза в клетках апикальной меристемы корней Allium cepa при действии ионизирующего излучения от почвенного образца из 30-км зоны Чернобыльской атомной электростанции в сравнении с формой генотоксичности окислителя — пероксида водорода. Протестирован ряд концентраций окислителя (0.03–150 ммоль/л) и уровней радиации при мощности эквивалентной дозы γ-излучения в диапазоне 0.3–1.53 мкГр/час. Разложение индекса общей частоты патологий митоза на спектр, с выделением доли кластогенного эффекта, позволило выявить различия в формах генотоксичности действующих факторов. Больший вклад кластогенной компоненты (60–76%) в спектр нарушений митоза установлен при воздействии ионизирующих излучений по сравнению с эффектами окислителя (36–51%). Цитогенетические признаки кластогенного эффекта проанализированы согласно существующим представлениям о молекулярных механизмах образования аберраций хромосом. Тестовый показатель “доля кластогенного эффекта”, измеряемый при простом методе цитогенетического анализа с недифференцированным окрашиванием хромосом, рекомендован как чувствительный информативный индикатор для характеристики профиля стресс-реакции в условиях загрязнения среды генетически активными факторами различной природы.
Об авторах
В. В. Столбова
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, факультет почвоведения, кафедра радиоэкологии и экотоксикологии
Email: vstol@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5433-5533
Кандидат биологических наук г. Москва, Россия
Г. И. Агапкина
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, факультет почвоведения, кафедра радиоэкологии и экотоксикологии
Email: galina_agapkina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9132-5972
Кандидат химических наук г. Москва, Россия
С. В. Мамихин
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, факультет почвоведения, кафедра радиоэкологии и экотоксикологии
Email: mam@soil.msu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8503-2516
Доктор биологических наук г. Москва, Россия
Д. В. Манахов
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, факультет почвоведения, кафедра радиоэкологии и экотоксикологии
Email: demian2@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6710-9284
Кандидат биологических наук г. Москва, Россия
А. И. Щеглов
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, факультет почвоведения, кафедра радиоэкологии и экотоксикологии
Email: shchegl@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6995-5284
Доктор биологических наук г. Москва, Россия
Список литературы
- Esnault M.-A., Legue F., Chenal C. Ionizing radiation: Advances in plant response. Environmental and Experimental Botany. 2010; 68:231–237. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2010.01
- Geras'kin S.A., Evseeva T.I., Oudalova A.A. Plants as a tool for the environmental health assessment. Encyclopedia of Environmental Health. Burlington: Elsevier; 2011. (4):571–579.
- Буторина А.К., Калаев В.Н. Анализ чувствительности различных критериев цитогенетического мониторинга. Экология. 2000; (3):206–210. [Butorina A.K., Kalaev V.N. Analiz chuvstvitel'nosti razlichnyh kriteriev citogeneticheskogo monitoring. Ekologiya. 2000; (3):206–210. (In Russ.)].
- Гераськин С.А., Волкова П.Ю., Удалова А.А., Казакова Е.А., Васильев Д.В., Дикарева Н.С., Макаренко Е.С., Дуарте Г.Т., Кузьменков А.Г. Эффекты хронического облучения в популяциях растений на примере референтного организма “сосна обыкновенная”. Обзор. Радиация и риск. 2018; 27(4):95–118. [Geras'kin S.A., Volkova P. Yu., Udalova A.A., Kazakova E.A., Vasil'ev D.V., Dikareva N.S., Makarenko E.S., Duarte G.T., Kuz'menkov A.G. Effekty khronicheskogo oblucheniya v populyaciyah rastenij na primere referentnogo organizma “sosna obyknovennaya”. Obzor. Radiaciya i risk. 2018; 27(4): 95–118. (In Russ.)].
- Калаев В.Н., Карпова С.С. Цитогенетический мониторинг: методы оценки загрязнений окружающей среды и состояния генетического аппарата организма. Воронеж: Издательство ВГУ, 2004. 80 с. [Kalaev V.N., Karpova S.S. Citogeneticheskij monitoring: metody ocenki zagryaznenij okruzhayushchej sredy i sostoyaniya geneticheskogo apparata organizma. Voronezh: Izdatel’stvo VGU; 2004. 80 p. (In Russ.)].
- Evseeva T.I., Geras'kin S.A., Shuktomova I.I. Genotoxicity and toxicity assay of water sampled from a radium production industry storage cell territory by means of Allium-test. Journal of Environmental Radioactivity. 2003; 68:235–248.
- Столбова В.В., Щеглов А.И., Агапкина Г.И., Манахов Д.В., Цветнова О.Б. Формы токсичности почв территорий с высокой степенью долговременного радионуклидного загрязнения, выявляемые твердофазным биотестом с Аllium cepa // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2024 79(3):168–177. https://doi.org/10.55959/MSU0137-0944-17-2024-79-3-170-179 [Stolbova V.V., Shcheglov A.I., Agapkina G.I et al. Forms of soil toxicity in areas with a high degree of long-term radionuclide contamination identified by a solid-phase biotest with Allium cepa. Moscow University Soil Science Bulletin. 2024; 79(3):170–179. (In Russ.) https://doi.org/10.3103/S0147687424700285].
- Удалова А.А., Пяткова С.В., Гераськин С.А. и др. Оценка цито- и генотоксичности поземных вод, отобранных на промплощадке Дальневосточного центра по обращению с радиоактивными отходами. Радиационная биология. Радиоэкология. 2016; 56(2):208–219. [Udalova A.A., Pyatkova S.V., Geras'kin S.A. i dr. Ocenka cito- i genotoksichnosti pozemnyh vod, otobran nyh na promploshchadke Dal'nevostochnogo centra po obrashcheniyu s radioaktivnymi othodami. Radiatcionnaya Biologiya. Radioekologiya. 2016; 56(2): 208–219. (In Russ.)].
- Дубинин Н.П. Радиационный и химический мутагенез. М.: Наука, 2000. 465 с. [Dubinin N.P. Radiacionnyj i himicheskij mutagenez. M.: Nauka, 2000. 465 p. (In Russ.)].
- Ярмоненко С.П., Вайнсон А.А. Радиобиология человека и животных. М.: Высшая школа, 2004. 549 с. [Yarmonenko S.P., Vajnson A.A. Radiobiologiya cheloveka i zhivotnyh. M.: Vysshaya shkola, 2004. 549 p. (In Russ.)].
- Столбова В.В., Мамихин С.В., Котельникова А.Д. и др. Детализация классификации аберраций хромосом с недифференцированным окрашиванием для учета кластогенного воздействия радионуклидных и комплексных загрязнений. Радиационная биология. Радиоэкология. 2019; 59(5):465–474. https://doi.org/10.1134/S0869803119040118 [Stolbova V.V., Mamikhin S.V., Kotelnikova A.D. et al. Detailed classification of chromosome aberrations with undifferentiated staining to account for clastogenic effects of radionuclide and complex contaminations. Biology Bulletin. 2019; 46(12):465–474. https://doi.org/10.1134/S1062359019120082].
- Синовец С.Ю., Пяткова С.В., Козьмин Г.В. Экспериментальное обоснование использования Аллиум-теста в радиоэкологическом мониторинге. Изв. высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2009; 1:32–38. [Sinovec S. Yu., Pyatkova S.V., Koz'min G.V. Eksperimental'noe obosnovanie ispol'zovaniya Allium-testa v radioekologicheskom monitoring. Izv. vysshih uchebnyh zavedenij. Yadernaya energetika. 2009; (1): 32–38. (In Russ.)].
- Пяткова С.В., Гераськин С.А., Васильева А.Н. и др. Особенности использования Allium-теста для оценки токсичности образцов воды и почвы с радиоактивно загрязненных территорий. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2009; (3):50–57. [Pyatkova S.V., Geras'kin S.A., Vasil'eva A.N i dr. Osobennosti ispol'zovaniya Allium-testa dlya ocenki toksichnosti obrazcov vody i pochvy s radioaktivno zagryaznennyh territorij. Izv. vysshih uchebnyh zavedenij. Yadernaya energetika. 2009; (3):50–57. (In Russ.)].
- Grant W.F. Chromosome aberration assays in allium: A report of the U.S. environmental protection agency gene-tox program. Mutation Research/Reviews in Genetic Toxicology. 1982; 99 (3):273–291.
- Kovalchuk O., Kovalchuk I., Arkhipov A., Telyuk P., Hohn B., Kovalchuk L. The Allium cepa chromosome aberration test reliably measures genotoxicity of soils of inhabited areas in the Ukraine contaminated by the Chernobyl accident. Mutation Research. 1998; 415:47–57.
- Болсуновский А.Я., Дементьев Д.В., Трофимова Е.А., Иняткина Е.М., Кладько Ю.В., Петри- ченко В.М. Цитогенетические эффекты гамма-излучения в проростках Allium cepa L. // Доклады Академии наук.— 2018.— Т. 481. — № 1.— С. 99–103. [Bolsunovskij A. Ya., Dement'ev D.V., Trofimova E.A., Inyatkina E.M., Klad'ko Yu.V., Petrichenkov M.V. Citogeneticheskie effekty gamma-izlucheniya v pro- rostkah Allium cepa L. Doklady Akademii nauk. 2018; 481(1): 99–103. (In Russ.)].
- Алдибекова А.Е., Стяжкина Е.В. Цитогенетические эффекты воздействия острого гамма-излучения и импульсного магнитного поля на клетки меристемы Allium cepa // 8-ая Международная научно-практическая конференция “Экология XXI века: синтез образования и науки” / Под научной редакцией Н.Н. Назаренко.— Челябинск: Изд-во ЮУрГГПУ, 2020.— С. 117–121. [Aldibekova A.E., Styazhkina E.V. Citogeneticheskie effekty vozdejstviya ostrogo gamma-izlucheniya i impul'snogo magnitnogo polya na kletki meristemy Allium cepa. 8-aya Mezhdunarodnaya nauchno-prak- ticheskaya konferenciya “Ekologiya XXI veka: sintez obrazovaniya i nauki” (Conference proceedings) / Pod nauchnoj redakciej N.N. Nazarenko. Chelyabinsk: Izd-vo YuUrGGPU; 2020. P. 117–121. (In Russ.)].
- Bolsunovsky A., Dementyev D., Trofimova E., Iniatkina E., Kladko Yu., Petrichenkov M. Chromosomal aberrations and micronuclei induced in onion (Allium cepa) by gamma-radiation. Journal of Environmental Radioactivity. 2019; 207:1–6. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.05.014
- Васильева Е.А., Синицына Ю.В., Половинкина Е.О., Цыганкова М.И., Веселов А.П. Изменение некоторых параметров перекисного гомеостаза хлоропластов гороха в ответ на действие физических факторов низкой интенсивности. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2010; (2): 498–503. [Vasil'eva E.A., Sinicyna Yu.V., Polovinkina E.O., Cy gankova M.I., Veselov A.P. Izmenenie nekotoryh parametrov perekisnogo gomeostaza hloroplastov goroha v otvet na dejstvie fizicheskih faktorov nizkoj intensivnosti. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo. 2010; (2):498–503. (In Russ.)].
- Бурлакова Е.Б., Голощапов А.Н., Жижина Г.П., Конрадов А.А. Новые аспекты закономерностей действия низкоинтенсивного облучения в малых дозах. Радиационная биология. Радиоэкология. 1999; 39(1):26–33. [Burlakova E.B., Goloshcha- pov A.N., Zhizhina G.P., Konradov A.A. Novye as- pekty zakonomernostej dejstviya nizkointensivnogo obluceniya v malyh dozah. Radiatcionnaya Biologiya. Radioekologiya. 1999; 39 (1):26–33. (In Russ.)]
- Pesnya D.S., Romanovsky A.V. Comparison of cytotoxic and genotoxic effects of plutonium-239 alpha particles and mobile phone GSM 900 radiation in the Allium cepa test. Mutat. Res./Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 2013; 750: 27–33. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2012.08.010
- Butini T., Barco F., Cascone M.G., Ciolinia R., Quattrocchi M., Rosellini E., Torres Novas J.A., Xavier M.N., de Souza Lalic S., d’Errico F. Biodosimetry of ionizing radiations at different LET levels through cytogenetic endpoints in Allium cepa meristems. Radiation Measurements. 2024; 176:107223. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2024.107223
Дополнительные файлы
