БИОФИЗИКА, 2021, том 66, № 6, с. 1171-1177

БИОФИЗИКА СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

УДК 58.057

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В КОРНЕВОЙ МЕРИСТЕМЕ

ПРОРОСТКОВ САЛАТА ПРИ ОБЛУЧЕНИИ СЕМЯН БЫСТРЫМИ

НЕЙТРОНАМИ В ДОЗЕ 10 Гр И ИХ МОДИФИКАЦИЯ

ГИПОМАГНИТНЫМИ УСЛОВИЯМИ ПРОРАЩИВАНИЯ

*ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, 123007, Москва, Хорошевское шоссе, 76а

**НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына, Московский государственный университет

имени М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы, 1/2

E-mail: nataliaspl@inbox.ru

Поступила в редакцию 24.12.2019 г.

После доработки 24.12.2019 г.

Принята к публикации 19.08.2021 г.

Семена салата посевного Lactuca sativa L. облучали нейтронами со средней энергией 1.6 МэВ в дозе

10 Гр. Облучение производилось в конце предельного срока сохранения кондиционной свежести

семян. Семена проращивали в гипомагнитной камере при величинах магнитной индукции

1·10³ нТл, 1.4·10²нТл, 2·10¹ нТл, что соответствует ослаблению геомагнитного поля в 5·10¹, 3.6⋅10² и

до 2.5·10³раз, а также в лабораторных условиях (5·10¹ мкТл). При прорастании в гипомагнитных

условиях происходит увеличение процента клеток с хромосомными аберрациями в корневой

меристеме проростков, выросших из облученных семян, при всех рассматриваемых величинах

ослабления геомагнитного поля. Отмечено синергическое взаимодействие факторов по критерию

клеток с хромосомными аберрациями и антагонистическое взаимодействие для среднего

количества делящихся клеток в стадиях ана-телофазы.

Ключевые слова: гипомагнитные условия, облучение быстрыми нейтронами, Lactuca sativa, семена

салата, хромосомные аберрации, долговечность семян.

DOI: 10.31857/S0006302921060120

других систем [2]. При воздействии сверхслабого

В связи с перспективами дальних и длитель-

статического магнитного поля в экранирующей

ных космических полетов встает проблема без-

камере из магнитомягкого материала с величи-

опасности экипажа за пределами магнитосферы

ной магнитной индукции в центре камеры

Земли. Одним из малоизученных факторов явля-

0.2 мкТл фибробласты здорового донора демон-

ются гипомагнитные условия космоса (ГМУ).

стрировали картину, подобную той, которая воз-

При полетах в околоземном пространстве на ор-

никает при повреждении ДНК - повышение ко-

битальных станциях геомагнитное поле (ГМП)

личества белков P53 и P21, формирование фоку-

снижено незначительно. На лунных и марсиан-

сов

53ВP1

[3]. В ГМУ повышается частота

ских базах, при межпланетных полетах снижение

хромосомных аберраций в клетках эмбрионов

ГМП составит несколько порядков величины.

плотвы Rutilus rutilus [4]

Имеются данные о негативном влиянии ГМУ

Радиационная обстановка в космическом по-

на различные биологические объекты. Так, экс-

лете формируется галактическими и солнечными

понирование крыс в течение десяти суток в ГМУ

космическими лучами, а также вторичным излу-

при около 100 нТл приводило к повышению внут-

чением в веществе корабля, в особенности, ней-

ривидовой агрессии и нарушению памяти [1].

тронным, возникающим вследствие ядерных ре-

Инкубирование яиц японского перепела Coturnix

акций под действием высокоэнергетических про-

coturnix japonica в условиях сниженного в 80-

тонов галактических космических лучей.

100 раз ГМП вызвало у эмбрионов нарушения в

Среднесуточная мощность эквивалентной дозы

формировании сердечно-сосудистой системы и

нейтронного излучения в каналах тканеэквива-

лентного фантома, расположенного внутри Ма-

Сокращения: ГМУ - гипомагнитные условия, ГМП -

геомагнитное поле, ОБЭ - относительная биологическая

лого исследовательского модуля (МИМ1), в пе-

эффективность.

риод основных экспедиций на Международной

1171

1172

ПЛАТОВА и др.

Таблица 1. Варианты проращивания семян салата

Величина магнитной индукции

5·10¹мкТл,

2·10¹ нТл,

1.4·10² нТл,

1·10³ нТл,

Облучение семян

магнитное поле

ослабление

Земли

в 2.5·10³ раз

в 3.6·10² раз

в 5.0·10¹раз

необлученные семена

К-К

К-1

К-2

К-3

облученные семена

10-К

10-1

10-2

10-3

космической станции (МКС-35/36 и МКС-41/42)

МЕТОДИКА

составила от 77 ± 13 до 157 ± 25 мкЗв/сут, что со-

В эксперименте использовали семена салата

ответствует от 17 до 28% полной дозы [5]. С увели-

посевного Lactuca sativa L. сорта Московский

чением толщины пассивной радиационной за-

парниковый урожая 2012 г. Семена были получе-

щиты космического корабля возрастает вклад

ны в условиях защищенного грунта в Москов-

вторичных нейтронов. Определенную опасность

ской области на Опытно-производственной базе

представляют также альбедные быстрые нейтро-

Федерального научного центра овощеводства.

ны от поверхности Луны. Для быстрых нейтронов

Семена облучали нейтронами со средней энерги-

с энергией около 0.45 МэВ уточненные макси-

ей 1.6 МэВ на биологическом оборудовании Бу-

мальные коэффициенты относительной биоло-

дапештского исследовательского реактора в июле

гической эффективности (ОБЭ) для доз 0.01-

2016 г. Мощность дозы составила 14.2 мГр/с, доля

0.05 Гр при рассмотрении начальных стадий по-

γ-излучения - 10%, неопределенность - не менее

5%. Семена россыпью упаковывали в пакетики из

мутнения хрусталика составили 41 [6]. При то-

кальки размером 2 × 2 см. Неоднородность внут-

тальном облучении мышей нейтронами с энерги-

ри одной упаковки была менее 3%. Воздушно-су-

ей 1.5 МэВ в дозах 2.5-25 Гр коэффициенты ОБЭ

хие семена хранили в холодильнике при темпера-

через 24 и 72 ч после облучения по критериям

туре 4°C.

снижения митотического индекса, а также обра-

Семена проращивали в октябре 2016 г. в чаш-

зования аберрантных митозов оказались в преде-

ках Петри на фильтровальной бумаге, смоченной

лах от 4.1 ± 0.1 до 7.3 ± 0.1 [7].

дистиллированной водой, при температуре

Имеются единичные работы, посвященные

21.0 ± 0.5°C. Варианты проращивания семян са-

комбинированному действию ГМУ и радиации.

лата представлены в табл. 1. Количество семян,

Так, при проращивании в ГМУ семян салата,

поставленных на проращивание, составило

100 штук на вариант.

облученных ионами аргона с энергией

290 МэВ/нуклон и углерода с энергией

Проращивание происходило в гипомагнитной

400 МэВ/нуклон в дозе 1 Гр, получено увеличе-

камере с рабочим объемом 35 л, изготовленной из

ние тяжести радиационного поражения по тесту

рулонного магнитомягкого материала [12]. При

хромосомных аберраций [8, 9]. Семена салата бы-

открытой крышке в камере создается градиент

ли многократно использованы в ряде космиче-

ослабления ГМП, что позволяет разместить семе-

на в местах с разной кратностью ослабления

ских экспериментов. В силу биологических осо-

ГМП. Семена прорастали при величинах магнит-

бенностей их можно экспонировать в условиях

космоса от нескольких суток до года и более [10].

ной индукции 1.0·10³ нТл, 1.4·10² нТл, 2.0·10¹ нТл,

Предельные сроки сохранения кондиционной

что соответствует ослаблению геомагнитного по-

свежести семян салата - 3-4 года [11]. Радиаци-

ля в 5.0·10¹, 3.6⋅10² и до 2.5·10³ раз, а также в лабо-

онное старение возможно частично смоделиро-

раторных условиях при 5.0·10¹ мкТл. Величину

вать использованием длительно хранившихся се-

магнитной индукции измеряли трехкомпонент-

мян. В гипомагнитных условиях (ГМУ) будут

ным магнитометром типа НВ0204.4А (ООО

прорастать семена в космических оранжереях,

«НПО ЭНТ», Санкт-Петербург) с диапазоном от

подвергаясь одновременно действию космиче-

10 нТл до 100 мкТл и точностью измерений

ской радиации, в том числе и действию нейтро-

10 нТл.

нов вторичного излучения.

Учитывали энергию прорастания как процент

проросших семян на третьи сутки и всхожесть как

Целью данной работы было изучение реакции

процент проросших на седьмые сутки. Пророс-

семян в конце периода хранения, сохраняющего

шими считались семена с длиной корня 2-4 мм,

кондиционную свежесть, на комбинированное

что соответствует первому митозу в корневой ме-

воздействие облучения нейтронами и ГМУ.

ристеме. Проростки фиксировали, окрашивали

БИОФИЗИКА том 66

№ 6

2021

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В КОРНЕВОЙ МЕРИСТЕМЕ

1173

Рис. 1. Прорастание семян салата при величине магнитной индукции 5·10¹ мкТл (а), 1·10³ нТл (б), 1.4·10² нТл (в) и

2·10¹ нТл (г).

ацет-орцеином и приготавливали временные

личество проросших семян составляет 98-100%.

препараты по стандартной методике. Для даль-

Необлученные семена этой же партии при прора-

нейшего цитогенетического анализа брали семе-

щивании двумя годами ранее также демонстри-

на, проросшие на первые сутки. Препараты про-

ровали задержку прорастания в ГМУ [9]. При

сматривали под микроскопом с увеличением в

прорастании в обычных условиях количество

945 раз по 30-31 корешку на вариант. Использо-

проросших облученных семян (вариант 10-К) на

вали ана-телофазный метод анализа, учитывали

первые сутки снижено на 5% по сравнению с не-

хромосомные и хроматидные мосты и фрагмен-

облученными, прораставшими в этих же услови-

ты, рассчитывали среднее количество делящихся

ях, при этом энергия прорастания и всхожесть на-

клеток на корешок, количество аберраций на од-

ходятся на уровне контроля. Такую же высокую

ну аберрантную клетку, процент клеток с хромо-

энергию прорастания и всхожесть необлученные

сомными аберрациями и клеток с множествен-

семена демонстрировали при проращивании дву-

ными аберрациями.

мя годами ранее. Тогда при проращивании се-

Статистический анализ результатов проводи-

мян, облученных ионами углерода с энергией

ли с помощью t-критерия Стьюдента. Коэффи-

400 МэВ/нуклон в дозе 1 Гр, снижение количе-

циент синергического усиления рассчитывали,

ства проросших семян на первые сутки составило

как описано в работе [9].

14% от контрольных необлученных семян [9]. В

ГМУ при 2.0·10¹ нТл и 1.0·10³ нТл количество об-

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

лученных нейтронами проросших семян на пер-

вые сутки снижено более чем на 20% по сравне-

На рис. 1 представлены данные по прораста-

нию с теми же семенами, прораставшими при

нию семян в различных условиях. Рисунок де-

монстрирует, что количество необлученных се-

обычных условиях, а при 1.4·10² нТл процент про-

мян, проросших в ГМУ, на первые сутки оказа-

росших семян на первые сутки не изменяется.

лось сниженным на 9-14% по вариантам, ко

При этом энергия прорастания и всхожесть всех

вторым суткам эти различия нивелируются и ко-

вариантов составляет 99-100%. Следует отме-

БИОФИЗИКА том 66

№ 6

2021

1174

ПЛАТОВА и др.

Таблица 2. Результаты цитогенетических исследований проростков салата при прорастании в обычных и

гипомагнитных условиях

Вариант

Количество

Доля аберрантных

Доля клеток с

Количество

Среднее

просмотренных

клеток, %

множественными

аберраций на одну

количество ана- и

делящихся клеток

аберрациями, %

аберрантную

телофаз на

(анателофаз)

клетку

1 корешок

К-К

3403

1.09 ± 0.18

0.15 ± 0.07

1.14

130.9 ± 4.5

К-3

2215

0.90 ± 0.20

1.00

71.5 ± 3.2***

К-2

2334

0.30 ± 0.11***

0.04 ± 0.04

1.14

77.8 ± 2.6***

К-1

3108

1.00 ± 0.18

0.10 ± 0.06

1.10

103.6 ± 4.7***

10-К

1387

17.81 ± 1.03***

4.04 ± 0.53***

1.26

46.2 ± 2.8***

10-3

1274

26.96 ± 1.23*** ^^^

5.57 ± 0.64***

1.23

42.5 ± 2.5***

10-2

1785

22.97 ± 1.00*** ^^^

3.59 ± 0.44**

1.18

59.5 ± 3.1*** ^^^

10-1

2137

23.54 ± 0.92*** ^^^

3.79 ± 0.41***

1.18

71.2 ± 1.3*** ^^^

Примечание. ** - Различия варианта от лабораторного контроля достоверны при уровне значимости p ≤ 0.01; *** - различия

варианта от лабораторного контроля достоверны при уровне значимости p ≤ 0.001; ^^^ - различия варианта от семян,

облученных нейтронами и прораставших в лабораторных условиях (вариант 10-К) достоверны при уровне значимости

p ≤ 0.001.

тить, что речь идёт о лабораторной, а не полевой

невой меристеме проростков при 1.4·10² нТл и

всхожести.

при 2.0·10¹ нТл. Это, возможно, связано с ком-

Максимальное количество делящихся клеток

пенсаторным увеличением при данных услови-

в стадиях ана-телофазы отмечено у необлу-

ях ослабления ГМП.

ченных семян варианта К-К, прораставших в

В проростках, полученных из необлученных се-

обычных условиях (табл. 2). При прорастании

мян, отмечено значимое уменьшение процента

необлученных семян в ГМУ происходит умень-

клеток с хромосомными аберрациями при

шение числа делящихся клеток на 45% при

1.4·10² нТл (табл. 2), уменьшается процент хромо-

1.0·10³ нТл, на 41% при 1.4·10² нТл и на 21% -

сомных мостов и не наблюдаются хроматидные

при 2.0·10¹ нТл. Снижение количества делящих-

фрагменты (табл. 3), при этом количество аберра-

ся клеток отмечено в ГМУ при прорастании не-

ций на одну аберрантную клетку остается неиз-

облученных семян в начале срока хранения [8].

менным. Отсутствуют клетки с множественными

Облученные семена, прораставшие в обычных

аберрациями при 1.0·10³ нТл. В проведенных нами

условиях (вариант

10-К), также показывают

ранее экспериментах [9, 14] наблюдалось увеличе-

снижение количества делящихся клеток на 65%.

ние процентной доли клеток с хромосомными

Уменьшение количества клеток в стадиях ана-

аберрациями в корневой меристеме проростков,

телофазы было продемонстрировано и в корне-

полученных из необлученных семян, при прорас-

вой меристеме проростков, полученных из се-

тании в аналогичных условиях ослабления ГМП.

мян салата, облученных ионами аргона [8] и уг-

Рассматриваемое в данной статье облучение было

лерода [9]. При облучении семян этой же партии

проведено через два года с семенами той же пар-

тремя годами ранее нейтронами с теми же пара-

тии, и полученные результаты, видимо, связаны со

метрами пучка в дозе 10 Гр было зафиксировано

старением семян и изменениями, произошедшими

снижение количества делящихся клеток в два

в результате хранения.

раза [13]. Таким образом, обнаружено более

сильное подавление клеточного деления в про-

Проростки, полученные из облученных семян,

ростках, полученных из облученных семян в

прораставшие в обычных условиях (вариант

конце срока кондиционной годности. При про-

10-К), имели повышенный процент клеток с хро-

растании в ГМУ облученных семян происходит

мосомными аберрациями и множественными

увеличение количества делящихся клеток в кор-

хромосомными аберрациями (табл. 2). Это объяс-

БИОФИЗИКА том 66

№ 6

2021

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В КОРНЕВОЙ МЕРИСТЕМЕ

1175

Таблица 3. Типы хромосомных аберраций

Вариант

Доля хромосомных

Доля хроматидных

мостов, %

фрагментов, %

мостов, %

фрагментов, %

К-К

0.88 ± 0.16

0.15 ± 0.07

0.18 ± 0.07

0.03 ± 0.03

К-3

0.86 ± 0.20

0.05 ± 0.05

К-2

0.30 ± 0.11**

0.04 ± 0.04

К-1

0.97 ± 0.18

0.13 ± 0.06

10-К

13.63 ± 0.92***

6.56 ± 0.66***

1.80 ± 0.36***

0.36 ± 0.16*

10-3

23.63 ± 1.19*** ^^^

3.77 ± 0.53*** ^^^

4.71 ± 0.59*** ^^^

0.08 ± 0.08

10-2

18.04 ± 0.91*** ^^^

4.93 ± 0.51***

3.81 ± 0.45*** ^^^

0.22 ± 0.11

10-1

21.24 ± 0.88*** ^^^

2.71 ± 0.35*** ^^^

3.79 ± 0.41*** ^^^

0.09 ± 0.06

Примечание. * - различия варианта от лабораторного контроля достоверны при уровне значимости p ≤ 0.05; ** - различия

варианта от лабораторного контроля достоверны при уровне значимости p ≤ 0.01; *** - различия варианта от лабораторного

контроля достоверны при уровне значимости p ≤ 0.001; ^^^ - различия варианта от семян, облученных нейтронами и

прораставших в лабораторных условиях (вариант 10-К), достоверны при уровне значимости p ≤ 0.001.

няется серьезным повреждающим воздействием

ванных в течение 231 суток на Международной

облучения нейтронами в такой дозе. Близкий

космической станции [17], демонстрировали уве-

процент аберрантных клеток (17.1 ± 1.0) был полу-

личение процента клеток с хромосомными абер-

чен при γ-облучении семян салата в дозе 150 Гр

рациями и клеток с множественными аберрация-

при мощности дозы 90.9 сГр/с [15]. Таким обра-

ми только при прорастании при 2·10¹ нТл. При

зом, коэффициент ОБЭ нейтронов при данной

прорастании в ГМУ семян, облученных ионами

дозе составляет 15. Усредненное значение ОБЭ

углерода, происходит увеличение процентной до-

для быстрых нейтронов равно 10 [16]. В то же вре-

ли клеток с хромосомными аберрациями при

мя ОБЭ зависит от дозы, критерия оценки эф-

1.4·10² нТл и 2.0·10¹ нТл [9]. При прорастании в

фекта и вида биообъекта.

ГМУ семян, облученных нейтронами в дозе 10 Гр,

Проростки, полученные из семян, облученных

происходит увеличение процента клеток с хромо-

ионами аргона [8], а также из семян, экспониро- сомными аберрациями (p ≤ 0.001) при всех рас-

сматриваемых ослаблениях ГМП, при этом про-

центная доля клеток с множественными аберра-

циями существенно не изменяется (табл. 2). Это,

видимо, связано с большим повреждением мери-

стемы при облучении в большей дозе. Увеличе-

ние процентной доли клеток с хромосомными

аберрациями идет за счет увеличения доли хро-

мосомных мостов и доли хроматидных мостов,

при этом доля хроматидных фрагментов суще-

ственно не изменяется, а доля хромосомных

фрагментов - уменьшается при величине маг-

нитной индукции

1.0·10³ нТл и 2.0·101 нТл

(табл. 3).

Для оценки взаимного влияния ГМУ и радиа-

ции был рассчитан коэффициент синергического

Рис. 2. Синергическое усиление комбинированного

усиления k, показывающий, во сколько раз эф-

воздействия на семена салата: квадраты - доля кле-

фект комбинированного воздействия превышает

ток с хромосомными аберрациями; крестики - сред-

нее количество (на корешок) делящихся клеток в ста-

эффект при сложении действия независимых

диях ана-телофазы.

факторов (рис. 2). Для процентной доли клеток с

БИОФИЗИКА том 66

№ 6

2021

1176

ПЛАТОВА и др.

хромосомными аберрациями при всех режимах

решок при проращивании необлученных семян в

ослабления ГМП отмечено синергическое взаи-

ГМУ.

модействие (k > 1), тогда как для семян, облучен-

4. ГМУ способствуют увеличению митотиче-

ных ионами углерода в дозе 1 Гр, - только при

ской активности облученных семян. Наблюдает-

среднем и максимальном ослаблении [8]. Это, ви-

ся антагонистическое взаимодействие ГМУ и об-

димо, связано со степенью радиационного пора-

лучения по данному параметру, коэффициент си-

жения клеток. Для среднего количества делящих-

нергического усиления меньше единицы.

ся клеток в стадиях ана-телофазы отмечено анта-

5. Процент клеток с хромосомными аберраци-

гонистическое действие факторов (k < 1). Такая

ями уменьшается при проращивании необлучен-

же направленность эффекта по этому критерию

была отмечена при облучении семян салата иона-

ных семян при 1.4·10² нТл, что не наблюдалось

ми углерода.

при проращивании свежих семян.

Наблюдаемые эффекты могут быть связаны с

6. Процентная доля клеток с хромосомными

затруднением репарационных процессов в ГМУ.

аберрациями увеличивается при проращивании в

В работе [18] на основании анализа литературных

ГМУ облученных семян при всех режимах ослаб-

данных было высказано предположение о поли-

ления ГМП. Наблюдается синергическое взаимо-

экстремальной зависимости биологического

действие ГМУ и облучения по данному парамет-

эффекта от величины ослабления ГМП. В эту

ру, коэффициент синергического усиления боль-

концепцию укладываются и данные по интенсив-

ше единицы.

ности деления планарий при различных ослабле-

ниях ГМП [19]. Полуторачасовое экспонирова-

БЛАГОДАРНОСТИ

ние перитонеальных нейтрофилов мышей при

магнитном экранировании в ГМУ при остаточ-

Авторы выражают благодарность J.K. Pálfalvi

ном постоянном магнитном поле 20 нТл вызыва-

(Hungarian Academy of Sciences, Centre for Energy

ет снижение внутриклеточной продукции актив-

Research (MTAEK), Budapest, Hungary) за помощь

ных форм кислорода [20, 21]. Эритроциты крыс,

и облучение семян.

подвергавшиеся воздействию ослабленным маг-

нитным полем 0.192 мкТл, продуцировали боль-

ше кислородных радикалов, чем экспонировав-

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ

шиеся в магнитном поле Земли [22, 23]. Магнит-

Работа выполнена при поддержке программы

ные поля могут индуцировать спиновые триплет-

фундаментальных исследований ГНЦ РФ

синглетные переходы в паре радикалов и ион-ра-

ИМБП РАН, при использовании оборудования,

дикалов, изменять их спиновое состояние и реак-

ционную способность. Имеются данные о воз-

приобретенного НИИЯФ МГУ за счет Програм-

можности магнитозависимого синтеза АТФ и

мы развития Московского университета.

ДНК [24]. ГМУ могут вносить изменения в сло-

жившуюся систему магнитных взаимодействий, с

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

чем может быть связана полиэкстремальная зави-

симость наблюдаемых эффектов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

интересов.

ВЫВОДЫ

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ

При облучении семян салата нейтронами со

средней энергией 1.6 МэВ в дозе 10 Гр в конце пе-

Настоящая работа не содержит описания ис-

риода предельного срока сохранения кондицион-

следований с использованием людей и животных

ной свежести можно отметить следующее:

в качестве объектов.

1. Энергия прорастания и всхожесть при сов-

местном и раздельном воздействии облучения и

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ГМУ остается на уровне 99-100%.

2. Отмечена задержка прорастания на первые

1. Н. А. Кривова, К. А. Труханов, Т. А. Замощина

и др., Авиакосмическая и экологическая медици-

сутки под действием облучения на 5%. Количе-

на 42 (6/1), 30 (2008).

ство проросших на первые сутки необлученных

2. К. А. Труханов, Т. С. Гурьева, О. А. Дадашева и др.

семян в ГМУ уменьшается при всех рассмотрен-

Радиационная биология. Радиоэкология 54 (2), 179

ных ослаблениях по сравнению с прорастанием в

(2014).

обычных условиях, облученных семян - при

3. И. М. Cпивак, М. Л. Куpанова, Г. P. Мавpопуло-

2.0·10¹ нТл и 1.0·10³ нТл.

Cтоляpенко и др., Биофизика 61 (3), 516 (2016).

3. Происходит снижение среднего количества

4. М. Г. Таликина, Ю. Г. Изюмов и В. В. Крылов,

делящихся клеток в стадии ана-телофазы на ко-

Биология внутренних вод 2, 121 (2017).

БИОФИЗИКА том 66

№ 6

2021

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В КОРНЕВОЙ МЕРИСТЕМЕ

1177

5. С. В. Хулапко, В. И. Лягушин, В. В. Архангельский

14. В. М. Лебедев, Н. Г. Платова, А. В. Спасский и

и др., Авиакосмическая и экологическая медицина

К. А. Труханов, Изв. РАН. Сер. физич. 80 (3), 378,

50 (2), 47 (2016).

(2016).

6. А. В. Шафиркин, Ю. Г. Григорьев и И. Б. Ушаков,

15. Н. М. Папьян и Л. В. Невзгодина, Радиобиология

Авиакосмическая и экологическая медицина 53

10 (5), 770 (1970).

(1), 23 (2019). DOI: 10.21687/0233-528X-2019-53-1-

16. И. Н. Гудков, А. Г. Кудяшева и А. А. Москалёв, Ра-

23-32

диобиология с основами радиоэкологии (Издатель-

7. С. В. Ворожцова, Т. М. Булынина и А. А. Иванов,

ство СыктГУ, Сыктывкар, 2015).

Авиакосмическая и экологическая медицина 50

17. Н. Г. Платова, В. М. Лебедев, А. В. Спасский и др.,

(1), 55 (2016).

в кн. Матер. XI междунар. науч.-практич. конф.

8. Н. Г. Платова, В. М. Лебедев, А. В. Спасский и др.,

(Звездный городок, 2015), с. 193.

Авиакосмическая и экологическая медицина 50

18. К. А. Труханов, в кн. Труды Междунар. конф. «Вли-

(3), 35 (2016).

яние космической погоды на человека: в космосе и на

9. Н. Г. Платова, В. М. Лебедев, А. В. Спасский и

Земле» (ИКИ РАН, М., 2012), с. 249.

К. А. Труханов, Авиакосмическая и экологическая

19. В. В. Новиков, Л. М. Шейман и Е. Е. Фесенко,

медицина 53 (4), 93 (2019). DOI: 10.21687/0233-

Биофизика 52 (5), 912 (2007).

528X-2019-53-4-93-100

20. В. В. Новиков, Е. В. Яблокова и Н. И. Новикова,

10. Е. В. Каминская, Л. В. Невзгодина и Н. Г. Платова,

Актуальные вопросы биологической физики и хи-

Авиакосмическая и экологическая медицина 43

мии 3 (1), 23, (2018).

(5), 8 (2009).

21. В. В. Новиков, Е. В. Яблокова и Е. Е. Фесенко,

11. В. А. Лудилов, Семеноведение овощных и бахчевых

Биофизика 63 (3), 484 (2018).

культур (ФГНУ «Росинформагротех», М., 2005).

22. М. А. Терпиловский, Д. А. Хмелевской, А. Д. Наде-

12. С. А. Гудошников, С. Н. Венедиктов, Ю. Б. Гре-

ев и др., в кн. Научные труды VIII Междунар. конгр.

бенщиков и др., Измерительная техника, № 3, 58

«Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и

(2012).

медицине» (СПб., 2018), с. 85.

13. Н.Г. Платова, в кн. Тезисы докладов VII съезда по

23. М. А. Терпиловский, Д. А. Хмелевской, Б. Ф. Ще-

радиационным исследованиям (радиобиология, ра-

голев и др., Биофизика 64 (3), 486 (2019). DOI:

диоэкология, радиационная безопасность) (М.,

10.1134/S0006302919030086

РУДН, 2014), с. 192.

24. А. Л. Бучаченко, Успехи химии 83 (1), 1 (2014).

Cytogenetic Effects of Fast Neutron Seed Irradiation (10 Gy) on the Root Meristem

Cells of Lactuca sativa L. Seedlings and Modification of Seed Germination

in Hypomagnetic Environment

N.G. Platova*, V.M. Lebedev**, A.V. Spassky**, and K.A. Trukhanov*

*Institute of Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, Khoroshevskoe shosse 76a, Moscow, 123007 Russia

**Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Lomonosov Moscow State University, Leninskie Gory 1/2, Moscow, 119991 Russia

The lettuce seeds of Lactuca sativa L. were exposed to10 Gy of fast neutrons (mean energy 1.6 MeV). Seeds

close to the end of limiting time of conditioned freshness were used for irradiation. Seeds were germinated

inside the hypomagnetic chamber with different values of the magnetic induction (1·10³ nT, 1.4·10² nT, and

2·10¹nT). The chamber was able to weaken the geomagnetic fields (by 5·10¹, 3.6⋅10² and up to 2.5·10³ times,

respectively). Seeds also germinated in laboratory environment (5·10¹ μT). During germination of seeds ex-

posed to hypomagnetic conditions, the percentage of cells with chromosome aberration increase in the root

meristem of seedlings grown from irradiated seeds was seen under all above-mentioned values of the magnetic

induction. It was shown that there is a synergistic relationship between factors as criteria for cells with chro-

mosome aberrations and antagonistic interdependence for the test of mean amount of dividing cell in ana-

telophase stage.

Keywords: hypomagnetic conditions, fast neutron irradiation, Lactuca sativa, lettuce seeds, chromosome aberra-

tion, durability of seeds

БИОФИЗИКА том 66

№ 6

2021