CC BY
24
№ 3 (33)
март, 2017 г.
ЭКОЛОГИЯ (ПО ОТРАСЛЯМ)
БИОИНДИКАЦИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР АГРОЦЕНОЗОВ ИССЫК-КУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ
Токтоева Тамара Эркинбековна
соискатель кафедры естественных наук Иссык-Кульского государственного университета,
722200, Кыргызстан, г. Каракол, ул. Ю. Абдрахманова, 103
E-mail: [email protected]
Калдыбаев Бакыт Кадырбекович
д-р биол. наук, доц. кафедры туризма и охраны окружающей среды Иссык-Кульского государственного университета, 722200, Кыргызстан, г. Каракол, ул. Ю. Абдрахманова, 103
E-mail: k_bakyt@rambler. ru
Дженбаев Бекмамат Мурзакматович
д-р биол. наук, проф. Биолого-почвенного института НАН КР, 720071, Кыргызстан, г. Бишкек, пр. Чуй, 265 E-mail: bekmamat2002@mail. ru
BIOINDICATION OF ENVIRONMENT USING CEREAL CROPS AGROCENOSES
OF THE ISSYK-KUL REGION
Tamara Toktoeva
applicant of the Department of Natural Science of Issyk-Kul State University, 722200, Kyrgyzstan, Karakol, Abdyrahmanova Street, 103
Bakyt Kaldybaev
doctor of Biological Sciences, associate professor of the Department of Tourism and Environmental Protection
of Issyk-Kul State University, 722200, Kyrgyzstan, Karakol, Abdyrahmanova Street, 103
Bekmamat Djenbaev
doctor of Biological Sciences, professor of Institute of Biology &Pedology of National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, 720071, Kyrgyzstan, Bishkek, Chui ave., 265
АННОТАЦИЯ
Цель: Биоиндикация окружающей среды с использованием зерновых культур агроценозов Иссык-Кульской области. Методы: полевые, лабораторные, цитогенетические. Результаты: определены масса и всхожесть семян, содержание клейковины, цитогенетические показатели зерновых культур. Выводы: масса 1000 зёрен, всхожесть семян и уровень хромосомных нарушений варьирует в пределах нормы, содержание клейковины невысокое.
ABSTRACT
The aim: environment bioindication using agrocoenosis crops of Issyk-Kul region. The methods: field, laboratory, cytogenetic. The results: the mass and seed germination, gluten content, cytogenetic indicators of crops are determined. The conclusions: weight of 1000 seeds, germination capacity and the level of chromosomal abnormalities vary within the normal range, gluten concentration is low.
Ключевые слова: масса 1000 зерен; всхожесть; клейковина; частота хромосомных нарушений.
Keywords: mass of 1000 grains; germination; gluten; the frequency of chromosomal abnormalities.
Иссык-Кульская котловина представляет собой естественную урановую биогеохимическую провин-
цию, в пределах которой обогащены ураном все компоненты окружающей среды: горные породы, почвы, озерные, речные и подземные воды. Для биоиндикации
Библиографическое описание: Токтоева Т.Э., Калдыбаев Б.К., Дженбаев Б.М. Биоиндикация окружающей среды с использованием зерновых культур агроценозов Иссык-Кульской области // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2017. № 3(33). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/4434
№ 3 (33)
окружающей среды в качестве тест-объектов широко используются растения, позволяющие достоверно точно оценить степень воздействия химических и радиационных факторов на живые организмы [2, с.25].
Материал и методы Материалом для исследований послужили семена ячменя и пшеницы, собранные в различных аг-роэкосистемах Иссык-Кульской области. Определение клейковины проведено в лаборатории Центра экспертизы зерна Министерства сельского хозяйства и мелиорации Кыргызской Республики. Определение массы 1000 зерен, индекса прорастания семян, приготовление временных давленых препаратов из ме-ристематических зон корешков зерновых культур проведено согласно методических рекомендаций З. Паушевой и др. [1, с. 17; 3, с. 220].
Результаты исследований и их обсуждение Ранее проведенные нами исследования показали, что содержание гумуса в почвах Прииссыккулья варьирует в пределах характерных для данного региона типов почв. Макро и микроэлементы в почве содержатся в различных концентрациях: недостаточно (Т^ Сг, Mn, Fe, №, Ga, Sr, Y, 2г, №, В^, в пределах нормы (Ы, P, К, Ca, Си, Zn, Ge, Br, Rb, Mo, Ba, La, Ce), слабое накопление характерно для (V, лб, Sb, Nd, РЬ, и, ТЬ, Ra), среднее (Со, сб), сильное (Se, Sn). Изотопы радиоактивных элементов (238И, 232ТЬ, 226Ra, 40К) характеризуются слабым накоплением в почве.
Макро и микроэлементы в семенах зерновых культур содержатся в различных концентрациях: недостаточно (Вг, Sr, лб, Со, сб), в пределах нормы (Са, Ыа, Ва, Мп, РЬ, Fe, ТЬ, Sb, Sc, W), накопление характерно для ^п, Мо, №, Си, Сг, Rb). Изотопы радиоактивных
март, 2017 г.
элементов не накапливаются в семенах зерновых культур, коэффициенты их биологического накопления меньше 1.
Масса 1000 зёрен в исследуемых агроэкосисте-мах у пшеницы варьирует от 38,3 г до 45,52 г., ячменя - 41-50,7 г. Всхожесть пшеницы составила 85-98%, ячменя 80-93%.
Содержание клейковины в пшенице исследованных районов колеблется в пределах - от 19 до 26%. Количество клейковины в Тонском районе - 19%, 4 класс; Жеты-Огузском районе - 26%, 3 класс; Тю-пском районе - 25%, 3 класс; Ак-Суйском районе -19%, 4 класс; Иссык-Кульском районе - 20%, 4 класс. Изучая классность зерна, было установлено, что выращенная в условиях Прииссыккулья пшеница не превышает 3 класс сортности, что соответствует невысокому содержанию клейковины.
В таблице 1 представлены результаты цитогенети-ческих исследований, частота хромосомных нарушений семян озимой пшеницы (Triticum aestivum) и ярового ячменя (Hordeum vulgare) варьировала в пределах 1,4 - 2,2 %. Всего было просмотрено 5000 клеток, выявлено 93 хромосомных нарушений, из них хромосомные мосты - 5,4 %, хроматидные мосты - 32,2 %, парные фрагменты - 18,2 %, одиночные фрагменты - 44 %.
Как видно из таблицы в спектре нарушений хромосом преобладают хроматидные мосты и одиночные фрагменты, что говорит о воздействии мутагенов химической природы на генетический аппарат возделываемых зерновых культур. Однако увеличение выхода нарушений хромосомного типа вероятно связанно не только воздействием мутагенов химической природы, но и особенностями природного радиационного фона в регионе.
Таблица 1.
Место отбора Кол-во просм. анафаз Типы аберраций Всего нарушений Анафазы с нарушениями
Хромосоные мосты Хроматиные Мосты Парные фрагменты Одиночные фрагменты
Число % Число % Число % Число %
пшеница с. Чон-Сары-Ой 500 - - 2 28,6 2 28,6 3 42,8 7 1,4+0,52
ячмень с. Григорьевка 500 - - 3 37,5 1 12,5 4 50 8 1,6+0,56
пшеница с. Ананьево 500 1 9,1 6 54,5 2 18,2 2 18,2 11 2,2+0,65
ячмень с. Чоц-ОрYктY 500 - - 2 25 2 25 4 50 8 1,6+0,56
пшеница с. Тюп 500 1 9 3 27,2 2 18,2 5 45,4 11 2,2+0,65
ячмень с. Маман 500 - - 1 11,1 1 11,1 7 77,8 9 1,8+0,59
пшеница с. Чирак 500 - - 2 22,2 2 22,3 5 55,5 9 1,8+0,59
ячмень с. Сару 500 1 12,5 2 25 2 25 3 37,5 8 1,6+0,56
пшеница с. Барскоон 500 1 9,1 6 54,5 - - 4 36,4 11 2,2+0,65
ячмень с. Тон 500 1 9 3 27,2 3 27,2 4 36,4 11 2,2+0,65
Всего 5000 5 5,4 30 32,2 17 18,2 41 44 93 1,86+0,19
Au NT'
ЛЛЛ, хим
7universum.com
UNIVERSUM:
ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ
Частота хромосомных нарушений в клетках корневых меристем зерновых культур Прииссыккулья
№ 3 (33)_
Выводы
1. Масса 1000 зёрен пшеницы варьирует в пределе 38,3 - 45,5 гр., ячменя 41-50,7 гр. Всхожесть семян пшеницы составила 85-98%, ячменя 80-93%, т.е. данные показатели варьируют в пределах нормы.
март, 2017 г.
2. Содержание клейковины в пшенице невысокое и варьирует в пределе 19 - 26%.
3. Уровень хромосомных нарушений в клетках корневых меристем семян зерновых культур варьирует в пределах нормы и составил 1,4 - 2,2%.
Список литературы:
1. Калдыбаев Б.К. Хромосомные исследования растений в генетическом мониторинге окружающей среды : метод. руководство для лабораторных работ. - Каракол, 2006. - 24 с.
2. Ковальский В.В., Воротницкая И.Е., Лекарев В.С., Никитина Е.В. Урановые биогеохимические пищевые цепи в условиях Иссык-Кульской котловины // Труды биогеохимической лаборатории. - М.: Наука, 1968. -Т. XII. - С. 25-53.
3. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. - М.: Наука, 1988. - 220 с.
