Abstract

Results of continuing experience on chemical mutagenesis at a Pinus sylvestris were generalized. It is shown, that reaction of a pine to action chemical mutagens (NMM and NDMM, 0,05 %) has the prolonged period aftereffect. It covers two generations and is connected to the raised variability of signs, deformity, low viability and competition of plants, bad category of seeds, etc. On population-ontogenetic (postembryonic), proembryonic and embryonic stages of vital cycle at generations of 16 parent trees the way of genome stability from a stress condition in a norm condition were tracked. At different model objects the effect of interaction of several stress situations (a drought + chemical mutagens; a drought + ethnogeny stress) are studied. It is established, that the stress experienced by a plant on a phenocritical stage of ontogenesis can be one of the reasons of empty seeds origin.

Key words: pinus sylvestris L., chemical mutagens, ethnogeny stress, variation, vegetative and seed efficiency signs

References

• Andersson E. Temperature conditional irregularities in pollen mother cells of Picea abies (L.) Karst. / E. Andersson. // Hereditas. – 1980. – N 92. – P. 27-35.
• Barnes B.V. Selective fertilization in Pinus monticola. II. Results of additional tests / B.V. Barnes, R.T. Bingham, A.E. Squillace // Silvae genet. – 1962. – N 11. – P. 103-111.
• Bickham J.W. Effects of chemical contaminants on genetic diversity in natural populations: implications for biomonitoring and ecotoxicology / J.W. Bickham, S. Sandhu, P.D.N. Hebert // Mutat. Res. – 2000. – N. 463. – P. 33-51.
• Dobbertin M. Tree growth as indicator of tree viability and of tree reaction to environmental stress: a review / M. Dobbertin // Eur. J. Forest Res. – 2005. – V. 124, N 4. – P. 319-335.
• Hall B. Organic selection: proximate environmental effects on the evolution, morphology and behavior / B. Hall // Biology and Philosophy. – 2001. – V. 16. – P. 215-237.
• Hendrichs H. On social stress in mammals / H. Hendrichs // Bielefelder Okologische Beifrage. – 1992. – B. 6. – S. 105-110.
• Levitt J. Responses of plants to environmental stresses. Chilling, freezing and high temperature stresses. / J. Levitt. – New York. Acad. Press. – 1980. – V. 1. – 497 p.
• Marchetti F. Mechanisms and consequence of paternally-transmitted chromosomal abnormalities / F. Marchett, A.J. Wyrobek // Birth Detect. Res. – 2005. – V. 75. – P. 112-129.
• McClintock B. The significances of responses of the genome to challenge / B. McClintock // Science. – 1984. – V. 226, №  4676. – P. 792-801.
• Pitelka L.F. Evolutionary responses of plants to anthropogenic pollutants / L.F. Pitelka // Trends Ecol. Evol. – 1988. – V. 3. – P. 233-236.
• Sarvas R. Investigation of the flowering and seed crop of Pinus sylvestris / R. Sarvas // Commun. Inst. For. Fenn. – 1962. – N 53. – 198 p.
• Stockwell W.P. Proembryonal selection in the pine / W.P. Stockwell // Forestry. – 1939. –  V.37, N6. – P. 541-543.
• Wiley L.M. Impaired cell proliferation in mice that persists across at last two generations: after paternal irradiation / L.M. Wiley, J.E. Baulch, T. Straume et. al.// Radiat. Res. – 1997. – V. 148. – P. 145-151.
• Wurgler F.E., Kramers P.G. Environmental effects of genotoxins (eco-genotoxicology) / F.E. Wurgler, P.G. Kramers  // Mutagenesis. – 1992. – V. 7. – P. 321-327.
• Бурлакова Е.В. Сверхслабые воздействия химических соединений и физических факторов на биологические системы / Е.В. Бурлакова, А.А. Конрадов, Е.Л. Мальцева // Биофизика. – 2004. – Т. 49, Вып. 3. – С. 551-564.
• Буторина А.К. Цитогенетическая изменчивость в популяциях сосны обыкновенной / А.К. Буторина, В.Н. Калаев, А.Н. Миронов // Экология. –  2001. – № 3. – С. 198-209.
• Гераськин С.А. Оценка методами биоиндексации техногенного воздействия на популяции Pinus sylvestris L. в районе предприятия по хранению радиоактивных отходов / С.А. Гераськин, В.Г. Васильев, В.Г. Дикарев и др. // Экология. – 2005. – № 4. – С. 275-285.
• Даев Е.В. О стрессе, хемокоммуникации у мышей и физиологической гипотезе мутационного процесса / Е.В. Даев // Генетика. – 2007. – Т. 43, № 10. – С. 1299-1310.
• Доклад о состоянии окружающей среды и природоохранной деятельности городского округа город Воронеж в 2005 году – Воронеж:ГУ Центр Госсанэпиднадзора, 2006. – 76с
• Животовский Л.А. «Сжатие» генотипической изменчивости при стабилизирующем отборе и ее проявление на разных стадиях онтогенеза / Л.А. Животовский, В.А. Духарев // Журн. общ. биол. – 1985. – Т. XLVI,  № 1. – С. 32-40.
• Ирошников А.И. О концепции и программе генетического мониторинга популяций лесных древесных растений / А.И. Ирошников // Лесоведение. – 2002. – № 1. – С. 58-64.
• Калашник Н.А. Хромосомные нарушения как индикатор оценки степени техногенного воздействия на хвойные насаждения / Н.А. Калашник // Экология. – 2008. – № 4. – С. 276-286.
• Кузнецова Н.Ф. Ультраструктура развивающихся семян сосны обыкновенной при самоопылении и свободном опылении (световая и электронная микроскопия) / Н.Ф. Кузнецова // Лесоведение. – 1988. – № 1. – С. 70-73.
• Кузнецова Н.Ф. Направление отбора в жизненном цикле сосны обыкновенной / Н.Ф. Кузнецова // Лесоведение. – 2003. – № 4. – С. 9-16.
• Кузнецова Н.Ф. Изменчивость потомств сосны обыкновенной в зависимости от уровня самофертильности, типа опыления и действия химических мутагенов / Н.Ф. Кузнецова, О.С. Машкина, Ю.Н. Исаков // Генетические и экологические основы повышения продуктивности лесов: сб. ст. – Воронеж: ЦНИИЛГиС, 1993. – С. 31-40.
• Кулагин Ю.З. Индустриальная дендрология и прогнозирование / Ю.З. Кулагин. – М.: Наука, 1985. – 115 с.
• Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. – Л.: Наука, 1990. – 200 с.
• Машкина О.С. Исаков Ю.Н. Влияние химических мутагенов на изменчивость семенного потомства разных генотипов сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) / О.С. Машкина, Н.Ф. Кузнецова, Ю.Н. Исаков // Принципы и способы сохранения биоразнообразия: сб. ст. –  Йошкар-Ола, Пущино, 2008. – С. 266-267.
• Машкина О.С. Самофертильность у сосны обыкновенной как один из механизмов ее устойчивости к химическим мутагенам / О.С Машкина, Н.Ф. Кузнецова, Ю.Н. Исаков, А.К. Буторина // Экология. – 2009. – № 4 (в печати).
• Миркин Б.М. Современная наука о растительности / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова, А.И. Соломец. – М.: Логос, 2000. – 263 с.
• Муратова Е.Н. Цитологическое изучение лиственницы сибирской в антропогенно нарушенных районах г. Красноярска и его окрестностей / Е.Н. Муратова, Т.В. Карпюк, О.С. Владимирова // Вест. экологии, лесоведения и ландшафтоведения. – 2009. - № 9. – С. 99-108. 
• Пахомова В.М. Основные положения современной теории стресса и неспецифический адаптационный синдром у растений / В.М. Пахомова // Цитология. – 1995. – № 1/2. – С. 66-91.
• Репродуктивные структуры голосеменных (сравнительное описание). – Л.: Наука, 1982. – 114 с.
• Романовский М.Г. Полиморфизм древесных растений по количественным признакам / М.Г. Романовский. –  М.: Наука, 1994. 96 с.
• Романовский М.Г. Формирование урожая семян сосны обыкновенной в норме и при мутагенном загрязнении. / М.Г. Романовский. – М.: Наука, 1997. – 112 с.
• Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. / Г. Селье. – М.: Медицина, 1960. – 254 с.
• Судачкова Е.Н. Состояние и перспективы изучения влияния стрессов на древесные растения / Е.Н. Судачкова. // Лесоведение. – 1998. – № 2. – С. 3-9.
• Тимофеев-Рессовский Н.В. Очерк учения о популяции. / Н.В. Тимофеев-Рессовский, А.В. Яблоков, Н.В. Глотов. – М.: Наука, 1973. – 277 с.
• Топильская Л.А. Изучение соматических и мейотических хромосом смородины на ацетогематоксилиновых давленых препаратах / Л.А. Топильская, С.В. Лучникова, Н.П. Чувашина // Бюл. ЦГЛ им. И.В. Мичурина. – 1977. – Вып. 26. – С. 107-114.
• Федорков А.Л. Адаптация хвойных к стрессовым условиям Крайнего Севера. / А.Л. Федорков. – Екатеринбург: УрО РАН, 1999. – 96 с.
• Хедрик Ф. Генетика популяций. / Ф. Хедрик. – М.: Техносфера, 2003. – 592 с.
• Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. / С.С. Шварц. – М.: Наука, 1980. – 278 с.
• Шмальгаузен И.И. Факторы эволюции (теория стабилизирующего отбора). / И.И. Шмальгаузен. – М.: Наука, 1968. – 451 с.
• Шумный В.К. Современные концепции эволюционной генетики. / В.К. Шумный, А.Л. Маркель. – Новосибирск: ИЦиГСОРАН, 2000. – 360 с.