Содержание
Радиобиологические эффекты у растений……………………………………..3
Накопление радионуклидов в компонентах фитоценоза………………3
Тератогенез в зоне радиационных аномалий. Действие острого и пролонгированного облучения на образовательные ткани……………3
Мутагенное действие…………………………………………………….4
Действие на растения инкорпорированных радионуклидов……….….5
Список литературы……………………………………………………………...7
Радиобиологические эффекты
у растений
Накопление радионуклидов в компонентах фитоценоза
Технологическая переработка пищевого сырья и кулинарная обработка продуктов приводят к значительному снижению содержания в них радионуклидов, удаляемых с малоценными в пищевом отношении отходами. Например, в картофеле и свекле при их очистке удаляется 30-40% Sr90. При варке активность радионуклидов снижается еще на 10-20%. Со свеклы, капусты, гороха, щавеля, грибов в отвар переходит соответственно 60, 80, 45, 50, 85% радионуклидов.
Более высокой степенью накопления радионуклидов характеризуется корневая система по сравнению с надземной частью растения в целом как у луговых, так и у злаковых культур (различия от 1,3 до 7-кратных). Среди органов надземной части растений наибольшей концентрацией радионуклидов отличались листья и наименьшей - репродуктивные органы (соцветия). Таким образом, накопление радионуклидов растениями определяется не только их количеством в почве конкретного региона, но и анатомо-морфологическими и физиологическими особенностями растительного организма, типом корневой системы, степенью ее развития и глубиной проникновения в почву.
Лесная растительность обладает большой поглотительной емкостью по отношению к радионуклидам, что связано с наличием значительно и сильно расчлененных поверхностей (листья, хвоя, мелкие ветви). Большая поглотительная способность хвойных пород связана и с тем, что поверхность многолетней неопадающей хвои круглогодично концентрирует радионуклиды.
Отличительной особенностью древесных растений является высокая степень локализации радиочувствительных тканей. Практически все биологические эффекты на уровне многолетнего организма вызваны действием излучения на верхушечную меристему растений. Даже такие эффекты, как усиление кущения, интенсивный рост боковых побегов или пробуждение спящих почек, связаны с поглощенной дозой в верхушечной меристеме, поскольку поражение конуса нарастания проводит к снятию апикального доминирования.
Смертельная доза облучения для большинства высших растений 2000—3000 р, а низших, например дрожжей, 30 000 р.
Тератогенез в зоне радиационных аномалий. Действие острого и пролонгированного облучения на образовательные ткани
Помимо ростовых реакций на радионуклидный прессинг, у растений возникли различного рода аномалии в морфогенетическом процессе, что связано не только с внешним облучением, но и с неравномерностью распределения радиоактивных элементов в тканях формирующихся растений.
Под воздействием острого облучения в весенний период в этом же году произошли изменения листовых пластин у хвойных и лиственных деревьев. Листовые пластины ели иногда увеличивались в 3 раза. Резко изменился цвет хвоинок. У сосны они были светло-желтые, а у ели - малиновые. Листовые пластинки взрослых деревьев дуба заметно утратили присущую им конфигурацию, вплоть до приобретения формы овала. В связи с большим накоплением антоцианов лист изменил окраску - стал малиновым. Отмечено рассечение листовых пластин, увеличение количества радиальных прожилок и уменьшение между ними мезофильных слоев клеток.
Таким образом, при остром и хроническом облучении у многолетних растений, произрастающих в насаждениях вокруг, зона центральных материнских клеток с низким уровнем митотической активности оказывалась более радиочувствительной, чем инициальный слой и периферическая зона, где уровень митотический активности выше, что ведет к тератогенезу (возникновение уродств в результате ненаследственных изменений в онтогенезе, а также в результате мутаций - наследственных повреждений). Вид и размеры формирующихся терат зависят, от поглощенной дозы.
Мутагенное действие
Под влиянием внешнего и внутреннего облучения радионуклидами в растениях регистрировали мутации как в соматических, так и в половых клетках.
Возникновение мутаций связывается, как правило, с прямым физическим разрушением либо функциональной инактивацией под влиянием продуктов радиолиза участков хромосом и их уникальных структур. О повреждении уникальных структур может свидетельствовать увеличение разрывов в молекулах ДНК. Формирование генетических изменений и их фиксация в последующих поколениях во многом зависят от функционирования систем репарации ДНК. При этом у растений данные системы играют особо важную роль в пыльце, что обусловлено ее особой функцией и гаплоидностью ядер. Эффективность функционирования систем репарации ДНК должна обеспечить стабильность генома, который может легко повреждаться вследствие слабой защищенности созревшего пыльцевого зерна, поэтому ослабление функционирования систем репарации является свидетельством усиления генетического действия излучения.
Многими исследователями отмечено увеличение аберраций хромосом в образовательных тканях растений.
Имеются данные, свидетельствующие о повышении количества стерильной пыльцы у растений, растущих на территориях, загрязненных радионуклидами. Безусловно, стерильность - неспособность организма образовывать гаметы или достаточное их количество, не приводит к генетическому повреждению, а лишь снижает число потомков. Но при действии ионизирующей радиации стерильность, как правило, является следствием генных или хромосомных мутаций, обусловливающих нарушение мейоза - основного звена гаметогенеза.