Цитогенетичні ефекти Fusarium graminearum schwabe на злакові культури
Вантажиться...
Дата
2019
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Досліджували вплив інокулюма Fusarium graminearum Schwabe на паростки ячменю та м’якої пшениці. Метаболіти інокулюма достовірно знижують
енергію проростання і схожість насіння, а також мітотичний індекс кореневої
меристеми м’якої пшениці та ячменю. За їх впливу достовірно збільшилась
частка клітин з порушеннями. Спостерігали хромосомні аберації, відбитком
яких було утворення мостів, фрагментів та відставання хромосом, а також асиметричний мітоз та комплексні порушення мітозу.
Проблема. В Украине фузариоз зерновых культур проявляется масштабно и стабильно. Микотоксинам фузариума свойственна не только общая токсичность, но цитогенетиченская генотоксичность. Целью работы является оценка цитогенетической генотоксичности инокулюма Fusarium graminearum Schwabe. Материалы и методы. Использовали мягкую пшеницу Куяльник, ячмень Росава, штамм К-90 F. graminearum. Энергию прорастания и всхожесть семян определяли по стандарту, генотоксичность – анафазным тестом. Основные результаты исследования. Воздействие инокулюма достоверно снижало энергию прорастания и, в меньшей мере, всхожесть семян пшеницы и ячменя, а также приводило к снижению митотического индекса в корневой меристеме проростков. У ячменя митозы подавлялись сильнее, чем у пшеницы. Достоверно возросла доля клеток с нарушениями митоза, у ячменя в большей мере, чем у пшеницы. Наблюдали хромосомные аберрации (мосты, фрагменты), асимметричный митоз и комплексные нарушения (в одной клетке несколько типов нарушений). Частота хромосомных аберраций у пшеницы возросла в 2,6 раза по сравнению с контролем, а у ячменя – в 4 раза. Асимметрия обусловлена неравным расхождением хромосом и нарушением ориентации веретена деления. Повреждение веретена нередко сочеталось с расщеплением полюсов деления, что приводило к многополюсному митозу. Доля асимметричных митозов в результате воздействия инокулюма возросла в 13 раз. Выводы. Метаболиты инокулюма Fusarium graminearum достоверно снижают энергию прорастания и всхожесть семян, митотический индекс корневой меристемы мягкой пшеницы и ячменя. При этом достоверно возросла доля клеток с хромосомными аберрациями, асимметричным митозом и комплексными нарушениями митоза.
Problem. Fusarium wilt of cereals is manifested on a large scale and in a stable way in Ukraine. Fusarium mycotoxins are characterized not only by general toxicity but cytogenetic genotoxicity. The aim of the work is to assess the cytogenetic genotoxicity of the Fusarium graminearum Schwabe inoculum. Materials and methods. Bread wheat Kuyalnik, barley Rosava, strain K-90 of F. graminearum were used. The vigour and germination of seeds were determined by the standard, genotoxicity – by anaphase test. The main results of the study. The impact of the inoculum significantly reduced the vigour and to a lesser extent the seeds germination of wheat and barley as well as reduced mitotic index in the root meristem of seedlings. The barley mitoses were suppressed more strongly than in wheat. The proportion of cells with impaired mitosis significantly increased in barley more than in wheat. Chromosomal aberrations (bridges, fragments), asymmetric mitosis, and complex disorders (several types of disorders in one cell) were observed. The frequency of chromosomal aberrations in wheat increased by 2.6 times compared with the control, and in barley – by 4 times. The asymmetry was due to unequal chromosome separation and a disorder in the orientation of the spindle. The spindle damage was often combined with splitting of the division poles, which led to multipolar mitosis. There was a 13-fold increase in proportion of asymmetric mitoses resulting from the exposure to the inoculum. Conclusion. The inoculum metabolites of Fusarium graminearum significantly reduce the germination energy and seed germination, the mitotic index of the bread wheat and barley meristem. At the same time, the proportion of cells with chromosomal aberrations, asymmetric mitosis and complex mitosis disorders significantly increased.
Проблема. В Украине фузариоз зерновых культур проявляется масштабно и стабильно. Микотоксинам фузариума свойственна не только общая токсичность, но цитогенетиченская генотоксичность. Целью работы является оценка цитогенетической генотоксичности инокулюма Fusarium graminearum Schwabe. Материалы и методы. Использовали мягкую пшеницу Куяльник, ячмень Росава, штамм К-90 F. graminearum. Энергию прорастания и всхожесть семян определяли по стандарту, генотоксичность – анафазным тестом. Основные результаты исследования. Воздействие инокулюма достоверно снижало энергию прорастания и, в меньшей мере, всхожесть семян пшеницы и ячменя, а также приводило к снижению митотического индекса в корневой меристеме проростков. У ячменя митозы подавлялись сильнее, чем у пшеницы. Достоверно возросла доля клеток с нарушениями митоза, у ячменя в большей мере, чем у пшеницы. Наблюдали хромосомные аберрации (мосты, фрагменты), асимметричный митоз и комплексные нарушения (в одной клетке несколько типов нарушений). Частота хромосомных аберраций у пшеницы возросла в 2,6 раза по сравнению с контролем, а у ячменя – в 4 раза. Асимметрия обусловлена неравным расхождением хромосом и нарушением ориентации веретена деления. Повреждение веретена нередко сочеталось с расщеплением полюсов деления, что приводило к многополюсному митозу. Доля асимметричных митозов в результате воздействия инокулюма возросла в 13 раз. Выводы. Метаболиты инокулюма Fusarium graminearum достоверно снижают энергию прорастания и всхожесть семян, митотический индекс корневой меристемы мягкой пшеницы и ячменя. При этом достоверно возросла доля клеток с хромосомными аберрациями, асимметричным митозом и комплексными нарушениями митоза.
Problem. Fusarium wilt of cereals is manifested on a large scale and in a stable way in Ukraine. Fusarium mycotoxins are characterized not only by general toxicity but cytogenetic genotoxicity. The aim of the work is to assess the cytogenetic genotoxicity of the Fusarium graminearum Schwabe inoculum. Materials and methods. Bread wheat Kuyalnik, barley Rosava, strain K-90 of F. graminearum were used. The vigour and germination of seeds were determined by the standard, genotoxicity – by anaphase test. The main results of the study. The impact of the inoculum significantly reduced the vigour and to a lesser extent the seeds germination of wheat and barley as well as reduced mitotic index in the root meristem of seedlings. The barley mitoses were suppressed more strongly than in wheat. The proportion of cells with impaired mitosis significantly increased in barley more than in wheat. Chromosomal aberrations (bridges, fragments), asymmetric mitosis, and complex disorders (several types of disorders in one cell) were observed. The frequency of chromosomal aberrations in wheat increased by 2.6 times compared with the control, and in barley – by 4 times. The asymmetry was due to unequal chromosome separation and a disorder in the orientation of the spindle. The spindle damage was often combined with splitting of the division poles, which led to multipolar mitosis. There was a 13-fold increase in proportion of asymmetric mitoses resulting from the exposure to the inoculum. Conclusion. The inoculum metabolites of Fusarium graminearum significantly reduce the germination energy and seed germination, the mitotic index of the bread wheat and barley meristem. At the same time, the proportion of cells with chromosomal aberrations, asymmetric mitosis and complex mitosis disorders significantly increased.
Опис
Ключові слова
пшениця м’яка, ячмінь, мітотичний індекс, анафазний тест, порушення мітозу, пшеница мягкая, ячмень, митотический индекс, нарушения митоза, bread wheat, barley, mitotic index, anaphase test, mitosis disorders
Бібліографічний опис
Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald