Исполнитель: Еркеева Алия, воспитанница объединения «Цитогенетик» МОУ ДОД ДЭБЦ «Белая река»

1. Тема:Оценка транспортного загрязнения районов города Уфы на основе биоиндикации состояния снежного покрова

2. Исполнитель:Еркеева Алия, воспитанница объединения «Цитогенетик»МОУ ДОД ДЭБЦ «Белая река» Руководитель: Калашник Н.А., канд. биол. наук Работа выполнена на базе лабораторий генетики и цитологии растений БСИ УНЦ РАН

3. Актуальность темы: • Важным фактором развития растительности является количество осадков, получаемое территорией. Согласно сезонной динамики годового количества осадков, особенно большое увлажнение происходит весной в результате таяния снега, когда в почву , наряду с влагой, попадает большое количество загрязняющих веществ, содержавшихся как в самих осадках, так и накопленных снегом в результате различных техногенных воздействий. Поэтому изучение характеристики снежного покрова является важной частью ландшафтных, фенологических и экологических исследований. • В настоящее время в качестве индикаторов экологической нагрузки на территорию довольно часто используется оценка состояния растений, определяемая различными методами. Использование различных цитогенетических методов в мониторинговых наблюдениях некоторые исследователи считают одними из самых чувствительных способов эффективной и адекватной оценки влияния неблагоприятных экологических факторов на окружающую среду. • Классическим методом для исследования токсического воздействия загрязнителей окружающей среды на живые объекты является тест на корневых клетках лука( так называемый Allium – тест).

4. Цель работы: Цель настоящей работы – оценка уровня транспортного загрязнения районов г. Уфы с использованием цитогенетических методов и растительных объектов (методом определения уровня митотической активности в соматической ткани лука репчатого, проращенного на различных средах).

5. Задачи исследования: В задачи наших исследований входило на талых водах снежного покрова, взятого в районе горы Курочкиной, около железной дороги в районе станции Шугуровка, около автодороги на улице Вологодская: 1. Определить абсолютное и относительное (в %) число делящихся клеток. 2. Учесть клетки, находящиеся в стадиях клеточного цикла(интерфаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза). 3. Определить относительную длительность фаз митоза. 4. Провести фотодокументирование исследуемых делящихся клеток.

6. Объекты и методы исследований: В качестве объекта исследований использовали лук репчатый (Allium сераL.). В качестве материала для определения уровня митотической активности использовали меристематическую ткань кончиков корней луковиц, проращенных на различных средах.

7. Фотография луковиц в процессе проращивания (1 - талая вода снежного покрова, взятая в районе горы Курочкиной; 2 - талая вода снежного покрова, взятая около железной дороги в районе станции Шугуровка; 3 - талая вода снежного покрова, взятая около автодороги на улице Вологодская)

8. Материал фиксировали в спиртово-уксусном фиксаторе (3:1), протравливали в 4%-ном водном растворе железо-аммонийных квасцов в течение 20-ти минут, окрашивали в 1%-ном растворе ацетогематоксилина в термостате при 600С в течение 1–1,5 часов, давленые препараты готовили по общепринятой методике (Паушева, 1980).

9. Фотография, отражающая процесс приготовления микропрепаратов.

10. Препараты исследовали под микроскопом БИМАМ-Р13, при увеличении 10х100. По каждому опыту исследовали 1,5-3 тысячи клеток, при этом учитывали фазу митотического цикла(интерфаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза), на которой находится клетка. Фотодокументирование производили при помощи цифровой фотокамеры Canon Power Shot А 95.

11. Фотография, отражающая процесс изучения препаратов под микроскопом.

15. Митотический индекс определяли по формуле: MI=(П+М+А+Т)/(И+П+М+А+Т)*100=%, где П – число клеток в профазе, М – метафазе, А – анафазе, Т – телофазе, И – интерфазе. Относительную длительность каждой фазы митоза определяли по формуле (например, для профазы): П=(П*100)/(П+М+А+Т)=% (Паушева, 1980).

16. Митотическая активность клеток в корешках лука репчатого, проращенного на талой воде снежного покрова.

17. Диаграмма митотического индекса в корешках лука репчатого, проращенного на различных средах.

18. Определение длительности фаз митоза в корешках лука репчатого, проращенного на различных средах:

19. Диаграмма длительности фаз митоза в корешках лука репчатого, проращенного на различных средах.

20. Заключение: • В корешках лука репчатого, проращенного на талой воде снежного покрова, взятого в районе станции Шугуровка митотическая активность в 1,7 раза, а в районе автодороги на улице Вологодской клеток в 7 раз ниже, чем в корешках лука репчатого, проращенного на талой воде снежного покрова взятой в районе горы Курочкиной, что свидетельствует о более высоком уровне загрязнения окружающей среды в районе автомобильной и железной дорог. • Фазы митоза в корешках лука репчатого, проращенного на талой воде снежного покрова из условий загрязнения и фазы митоза в корешках лука репчатого, проращенного на талой воде снежного покрова из более чистых условий существенно отличаются по длительности тем, что у первых несколько увеличен процент клеток, находящихся на стадии профазы и значительно уменьшен процент клеток, находящихся на других стадиях митоза. • Исследуемый нами объект – лук репчатый, и использованный нами метод – определение митотической активности в меристематических клетках корешков могут быть использованы для индикации загрязнения окружающей среды.

21. Список использованной литературы: • Бессонова В.П., Грицай З.В., Юсыпива Т.И. Использование цитогенетических критериев для оценки мутагенности промышленных поллютантов // Цитология и генетика.- 1996.- Т.30.- №5.- С.70-76. • Буторина А.К., Калаев В.Н. Анализ чувствительности различных критериев цитогенетического мониторинга // Экология.- 2000.- №3.- С.206-210. • Буторина А.К., Косиченко Н.Е., Щетинкин С.В. Цитогенетический мониторинг среды в зоне потенциальной опасности радиационного загрязнения // Генетика.-1994.-Т.30. прил. (Матер. 1-го съезда ВОГиС).- С.19. • Горовая А.И, Дигурко В.М., Скворцова Т.В. Цитогенетическая оценка мутагенного фона в промышленном Приднепровье // Цитология и генетика.- 1995.-№ 5.- С. 16-22. • Гуськов Е.П., Вардуни Т.В., Шкурат Т.П. и др. Свободно-радикальные процессы и уровень аберраций хромосом в листьях древесных растений как тест-системы на генотоксичность городской среды // Экология.- 2000.- №4.- С. 270-275. • Довгалюк А.И., Калиняк Т.Б., Блюм Я.Б. Оценка фито- и цитотоксической активности соединений тяжелых металлов и алюминия с помощью корневой апикальной меристемы лука// Цитология и генетика. – 2001. - №1. – С. 3 – 9. • Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Колос.- 1980.- 304с. • Экологический мониторинг. Методы биомониторинга / Под ред. Гелашвили Д.Б. Н.Новгород: Изд-во ННГУ.- 1995.- Ч.2.- 272 с.