212 / 512
XI Съезд Русского ботанического общества
СПОНТАННЫЕ ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ УСОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ PINUS SYLVESTR1S L.
ВПРЕДГОРЬЯХ АЛТАЯ
Егоркина Г. И.
Институт водных и экологических проблем СО РАН, г. Барнаул
Леса Алтайского края по классификации Г.В. Крылова (1958) относятся к зоне остепненных. Сосна
является здесь доминирующей породой, занимает почти 40% лесных массивов и образует южную границу
ареала вида. В пределах края выделяют четыре зоны по лесорастительным условиям - степь, лесостепь,
предгорья Салаира и Алтая. В предгорном Алтае условия произрастания наиболее благоприятны - климат
умеренно теплый, увлажненный, горный (Агроклиматические..., 1971); сумма осадков 250-300 мм,
безморозный период длится 100-110 дней, мощный устойчивый снежный покров (до 50 см) залегает в
течение 165-170 дней; абсолютный минимум температуры воздуха достигает -50, -53°С, глубина
промерзания почвы превышает 150 см; почвенный покров представлен мощными выщелоченными
горными черноземами. Однако, сосна встречается здесь наиболее редко, небольшими разрозненными
участками по западной границе района, преимущественно по долинам рек на дресвяных почвах, не
поднимаясь высоко в горы. В целом сосняки относятся к низкопродуктивным лесам, что объясняют
неправильной эксплуатацией, поскольку лесные культуры сосны и отдельные участки естественных
насаждений имеют высокий класс бонитета (Парамонов и др., 1997). Представляло интерес получить
цитогенетическую характеристику насаждений сосны в этом районе в продолжение работы по изучению
цитогенетических признаков у сосны обыкновенной в Алтайском крае (Егоркина, 2002). Для этого
использовали семена, заготовленные по стандартным технологиям в Алтайском и Фрунзенском лесхозах.
В меристеме проростков семян соответственно анализировали первые митозы на стадии анафазы и
телофазы, учитывая все типы аберраций хромосом отдельно.
Митоз в проростках семян из Фрунзенского лесхоза стабильный. Средняя частота аберрантных
клеток (2,5±0,70%) невысокая. Максимальная частота аберраций достигла 11%.
А.К. Буторина с соавторами (2001) считают,что спонтанный уровень мутирования у сосны
обыкновенной не превышает 5%. Доля проростков с уровнем мутирования выше обозначенной границы
составила всего 12,8±3,60%. Для проростков семян из Алтайского лесхоза характерно большое
количество нарушений. Средняя частота аберрантных клеток (6,8±0,67) была в 2,5 раза выше, чем в
партии семян из Фрунзенского лесхоза при максимальном значении 23,8% . У более половины
исследованных проростков количество нарушений превышало границу спонтанного мутирования.
Соответственно выше был коэффициент внутрипопуляционного варьирования - 50,4±0,47 против
31,2±0,38% . Анализ спектра мутаций показал одинаковый вклад мостов, отставших хромосом и
фрагментов (66-70, 16-18 и 10% соответственно) в общий массив нарушений в обеих партиях семян.
Большую долю нарушений составляли микроядра - 22-23%. В поздней телофазе к категории “мик
роядра” относили несколько типов нарушений: микроядра, образованные несколькими отставшими
хромосом ами , когда невозможно было определить число отставш их хром осом ; микроядра,
образованные кольцевыми хромосомами; микроядра, образованные кольцевыми фрагментами хромосом.
В проростках с нестабильным митозом образование первых двух типов микроядер можно было
проследить с более ранних стадий. Уже в метафазе кольцевые и отставшие хромосомы располагались
обособленно от плоскости деления. На последующих стадиях эта обособленность сохранялась, а в
интерфазе отставшие хромосомы деспирализовались, образуя микроядра, диаметр которых зависел от
количества включенных хромосом. Такие микроядра имели вид, сходный с основным ядром. Кольцевая
хромосома в интерфазе не деспирализовалась, образуя также микроядро, которе в отличие от микроядер
первого типа имело конденсированный хроматин. Такие микроядра имели более темную, чем основное
ядро, окраску. Кольцевые фрагменты также можно было видеть уже в метафазе, до пяти штук в одной
клетке (Алтайский лесхоз). Они различались диаметром, в интерфазе оставались конденсированными,
образуя микроядра. В партии семян из Алтайского лесхоза более 30% проростков имели кольцевые
хромосомы или фрагменты.
Для изученных партий семян характерна высокая частота появления клеток с множественными
аберрациями хромосом. Во Фрунзенском лесхозе частота их составила 28,6%, в Алтайском - 51,1%.
Наблюдали клетки, в которых были представлены все типы учитываемых нарушений. Иногда процессы
образования различных аберраций накладывались один на другой, отчего невозможно было определить
тип нарушений. Максимальное число отдельных аберраций, наблюдавшихся одновременно в клетке,
достигало 5-7. Аномально высокий выход клеток с множественными аберрациями хромосом является
210
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека