Роль генотипу шовковичного шовкопряда в прояві ефекту гетерозису, неспецифічної стійкості та успадкуванні кількісних ознак після електромагнітного опромінення

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ РОЗВЕДЕННЯ І ГЕНЕТИКИ ТВАРИН

УДК 577.222.78: 575.042: 595.787

03.00.15 - генетика

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Роль генотипу шовковичного шовкопряда в прояві ефекту гетерозису, неспецифічної стійкості та успадкуванні кількісних ознак після електромагнітного опромінення

Бойко Олена Андріївна

с. Чубинське Київської області - 2007



Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті шовківництва Української академії аграрних наук

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Шахбазов Валерій Гайович, Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна Міністерства освіти і науки України, професор кафедри генетики та цитологіїї

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Коновалов В'ячеслав Сергійович, Інститут розведення і генетики тварин УААН, головний науковий співробітник відділу генетики;

доктор сільськогосподарських наук, професор Димань Тетяна Миколаївна, Білоцерківський державний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, завідувач кафедри екотрофології

Провідна установа: Інститут тваринництва УААН, лабораторія генетики (смт. Кулиничі, Харківська обл.)

Захист відбудеться “15” березня 2007 року о 13.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 27.355.01 Інституту розведення і генетики тварин УААН; 08321, Київська область, Бориспільський район, с. Чубинське, вул. Погребняка, 1.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту розведення і генетики тварин УААН.

Автореферат розісланий “9” лютого 2007 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Мільченко Ю.В.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Ефект гетерозису - генетичне явище, що широко використовується для підвищення продуктивності й неспецифічної стійкості рослин і тварин. Для пояснення природи гетерозису було висунуто низку гіпотез (Davenport, 1908; Shull, 1908; Mather, 1943; Irwin, 1952; Haldane, 1955; Hageman, 1967; Конарев, 1971; Shakhbasov, 1973; Струнников, 1974; Бердышев, 1984). Однак інтерес до цього явища не зменшується, і нові теоретичні концепції продовжують з'являтися (Griffing, 1990; Milborow, 1998; Allard, 1999; Тоцкий и др., 2002; Birchler at al., 2003; Titok, 2003; Шахбазов, 2003). Водночас універсальної теорії донині не створено й багато дослідників продовжують вважати цей феномен "безнадійно складним" (Birchler at al., 2003). Одним із напрямів у вивченні гетерозису є дослідження реакції інбредних і гібридних форм на дію фізичних чинників (Шахбазов, 1992).

Найменш вивченим чинником під час дослідження гетерозису є електромагнітні (ЕМ) випромінювання низької інтенсивності. Разом з тим стимулювальний ефект цього фізичного чинника на організми нині успішно застосовується для лікування й профілактики різних захворювань людини. Крім того, у зв'язку з широким використанням джерел ЕМ полів загальний фон низькоінтенсивних випромінювань останнім часом значно підвищився. Відома низка робіт із впливу низькоінтенсивних ЕМ полів на геном організмів, зокрема на ДНК (Blank, Goodman, 1997; Bohr at al., 1997; Гаряев, 1997; Popp, 2000; Сёмин и др., 2002). Існують також уявлення про значення ЕМ властивостей генетичного апарата для прояву його функцій (Шахбазов, 1992, 2003; Гаряев, 1997; Барбараш, 1998). Однак механізми дії ЕМ випромінювань на біооб'єкти залишаються до кінця не з'ясованими (Бинги, 2002). При цьому не менш важливими є дослідження, проведені на рівні організму, оскільки вони дають змогу розширити наші уявлення про системний рівень функціонування генетичних процесів.

Гетерозисні гібриди шовковичного шовкопряда здавна використовуються в практиці шовківництва. З огляду на це вивчення ступеня прояву кількісних ознак у гетерозисних гібридів шовкопряда та їх батьківських форм в умовах ЕМ опромінення, крім теоретичної цінності, може мати й практичне значення. При цьому можливість одержання партеногенетичних поколінь шовковичного шовкопряда дозволяє досліджувати вплив типу розмноження на можливе успадкування ефектів опромінення, а існування партеноклонів з різним рівнем плоїдності - вплив плоїдності геному на прояв господарськи цінних ознак в умовах ЕМ впливу.

Деякими авторами (Овесенска Л., Васильєва І., 1984; Канарев Г., До Тхі Чам, 1985; Греков Д., 1988; Шахбазов и др., 1996; Ронкіна, 2001) уже виконувалися дослідження з використання надвисокочастотних (НВЧ) і лазерних впливів для підвищення продуктивності шовковичного шовкопряда. Однак роботи з вивчення явища гетерозису та тривалих модифікацій за низкою кількісних ознак, а також поліплоїдії в шовковичного шовкопряда у зв'язку з низькоінтенсивним ЕМ опроміненням раніше не проводилися.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана згідно тематичного плану науково-дослідних робіт лабораторії генетики шовковичного шовкопряда Інституту шовківництва УААН у межах науково-технічної програми "Розробити ефективні технології виробництва шовкової сировини на основі високопродуктивних нових порід i гібридів шовковичного шовкопряда та сортів шовковиці", завдання 05 - "Розробити методи прогнозування гетерозису та неспецифічної стійкості шовкопряда до захворювань i несприятливих факторів середовища" (№ держреєстрації 03.04-МВ/14-96, 1997- 2000 р.р.), а також науково-дослідної програми "Система створення високопродуктивних порід i гібридів шовковичного шовкопряда, сортів i гібридів шовковиці"), завдання 05 - "Розробити способи підвищення неспецифічної стійкості та продуктивності шовковичного шовкопряда з використанням нових генетичних та біофізичних методів досліджень" (№ держреєстрації 0104U004418, 2001-2005 р.р.).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було з'ясування ролі генотипу шовковичного шовкопряда у визначенні показників неспецифічної стійкості й продуктивності, проявах ефекту гетерозису та успадкуванні можливих змін кількісних ознак після низькоінтенсивного ЕМ опромінення.

Для досягнення цієї мети було поставлено такі завдання:

1. З'ясувати, чи існують відмінності в реакції порід і гібридів шовкопряда на ЕМ вплив за показниками неспецифічної стійкості й продуктивності, а також провести порівняльне вивчення прояву гетерозису в контрольних умовах і після опромінення.

2. Дослідити вплив плоїдності геному шовкопряда на прояв показників неспецифічної стійкості й продуктивності в умовах контролю та ЕМ впливу.

3. Вивчити роль генотипу шовкопряда у визначенні показників партеногененезу в контролі й після опромінення, а також можливість успадкування змін здатності до партеногенезу в ряду поколінь після опромінення за різних типів статевого розмноження.

4. З'ясувати можливість успадкування змін кількісних ознак, зумовлених опроміненням, за різних типів статевого розмноження.

Об'єкт дослідження - природа ефекту гетерозису, генетична обумовленість прояву та успадкування кількісних ознак після впливу фізичних чинників на шовковичного шовкопряда.

Предмет дослідження - прояв ефекту гетерозису за низкою кількісних ознак у шовковичного шовкопряда після низькоінтенсивного ЕМ опромінення, роль генотипу шовкопряда у формуванні неспецифічної стійкості та продуктивності за ЕМ впливу, прояв тривалих модифікацій у наступних поколіннях після опромінення.

Методи досліджень. При одержуванні партеноклонів застосовували метод штучного термічного амейотичного партеногенезу. Для оцінки неспецифічної стійкості порід, гібридів і партеноклонів використовували метод термотесту на стадіях грени й гусениці. Оцінку продуктивності проводили за аналізом низки кількісних ознак шовкопряда протягом онтогенезу та в наступному поколінні за методиками, прийнятими в шовківництві. ЕМ впливи здійснювали із застосуванням джерел низькоінтенсивних НВЧ і лазерного випромінювань. Експериментальний матеріал обробляли статистичними методами.

Наукова новизна отриманих результатів. У роботі вперше встановлено відмінності в реакції гібридів шовковичного шовкопряда і вихідних батьківських форм на ЕМ вплив, а саме більшу стійкість гібридів за показниками неспецифічної стійкості й продуктивності, що матиме не лише практичне, а й теоретичне значення для розкриття природи гетерозису. Вперше показано позитивні кореляції між змінами ембріональної терморезистентності й низкою кількісних ознак після НВЧ і лазерного впливу і запропоновано методику прогнозу стимулювальної дії опромінення за показником ембріональної терморезистентності. Вперше виявлено вплив плоїдності геному партеноклонів шовковичного шовкопряда на ступінь і характер змін показників неспецифічної стійкості й продуктивності після лазерного впливу. Вперше показано роль генотипу шовкопряда у визначенні ефективності партеногенетичного розвитку після дії He-Ne лазера; тривалі модифікації показників партеногенезу в наступних поколіннях після лазерного опромінення за різних типів статевого розмноження; повне затухання модифікуючої дії лазера на показники партеногенезу в шостої генерації за партеногенетичного розмноження. Вперше встановлено збереження модифікуючого впливу НВЧ і лазерного опромінення на показники коконів наступної генерації за партеногенетичного способу розмноження. гібрид шовкопряд електромагнітний опромінення

Практична цінність отриманих результатів. Показано можливість використання НВЧ і лазерних впливів на грену шовковичного шовкопряда для підвищення господарськи цінних й адаптивно важливих показників.

Запропоновано методику прогнозу стимулювальної дії НВЧ і лазерного опромінення грени порід шовковичного шовкопряда на життєздатність, масу кокона, масу шовкової оболонки й шовконосність за показником ембріональної терморезистентності. Застосування цієї методики на сучасних породах забезпечує підвищення життєздатності гусениць до 14 %, маси кокона до 4,5 %, маси шовкової оболонки до 9,2 %, шовконосності до 6,6 % (Р<0,05-Р<0,001) порівняно з контролем.

Результати досліджень було використано в роботі племінного цеху Миргородського гренажного заводу.

Особистий внесок дисертанта. Автором самостійно проведено пошук, аналіз й узагальнення літературних джерел за темою роботи, експериментальну роботу, математичну обробку експериментальних даних. Вибір основних напрямків дослідження, формулювання основних положень і висновків - при консультативній допомозі наукового керівника. Підготовка матеріалів до публікацій і їхній аналіз - у співробітництві зі співавторами.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації було представлено на щорічних засіданнях вченої ради Інституту шовківництва УААН (1998-2005), на Міжнародному симпозіумі "Перспективи розвитку шовківництва в XXI столітті" (Високий, 1998), на Міжнародній науковій конференції "Стратегія і тактика боротьби з інфекційними захворюваннями" (Харків, 1998), на Міжнародній науково-практичній конференції "Екологічна і техногенна безпека" (Харків, 2000), на Міжнародних науково-практичних конференціях "Застосування лазерів у медицині і біології" (Харків, 2000; Одеса, 2003; Одеса, 2004; Ялта, 2005), на Конференціях для молодих учених, аспірантів і студентів з молекулярної біології і генетики (Київ, 2001; Київ, 2003), на 6-й Пущинській школі-конференції молодих учених "Біологія - наука XXI століття" (Пущино, 2002), на III з'їзді українського біофізичного товариства (Львів, 2002), на VIII Міжнародній науковій екологічній конференції "Актуальні проблеми збереження стійкості живих систем" (Бєлгород, 2004), на конференції "Генетика в сучасному суспільстві", присвяченій 70-річчю кафедри генетики і цитології Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна (Харків, 2004).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 робіт: 8 статей (з них 4 - у фахових виданнях), 7 - тези конференцій.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація викладена на 198 сторінках і складається зі вступу, 6 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаної літератури (322 найменування, з них - 68 іноземних), 15 додатків. Дисертація містить 21 таблицю і 16 рисунків. Список використаної літератури, таблиці, рисунки та додатки займають 76 сторінок.



МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Робота виконувалася в 1997-2006 рр. на базі Інституту шовківництва УААН у лабораторії генетики шовковичного шовкопряда.

Матеріалом досліджень був шовковичний шовкопряд - Bombyx mori L. (Lepidoptera, Bombycidae).

В експериментах використовувалися:

партеноклони Р-29, Українська-27 (Укр.-27), Українська-28 (Укр.-28), тетраплоїдний 4n22;

породи Білококонна-1 поліпшена (Б-1пол.), Білококонна-2 поліпшена (Б_2пол.), Мерефа-6 (Мер.-6), Мерефа-7 (Мер.-7), Українська-15 (Укр.-15), Українська-19 (Укр.-19), Українська-20 (Укр.-20), Х-2-1, Совєтская-8 (С-8);

міжпорідні гібриди першого покоління Б-1пол.ЧБ-2пол., Б-2пол.ЧБ-1пол., Mep._6ЧMep.-7, Mep.-7ЧMep.-6, Укр.-19ЧУкр.-20, клон-порідні гібриди першого покоління Укр.-27ЧУкр.-15, Укр.-28ЧУкр.-15.

Грена контрольних і дослідних варіантів першого покоління, а також отримані з неї гусениці, лялечки й імаго, позначалися як генерація А1, грена наступних поколінь - А2, А3 і т.д. до А6.

Інкубацію грени, вигодівлю гусениць і папільонаж проводили згідно прийнятих у шовківництві методик (Шовківництво, 1998). Розмноження партеноклонів здійснювали методом штучного термічного амейотичного партеногенезу за Астауровим (Астауров, 1940).

Опромінення дослідної грени ЕМ хвилями проводили на другу добу інкубації. Контрольна грена не опромінювалася.

Як джерела випромінювання використовувалися: генератор поля НВЧ діапазону з л=1,6 см і щільністю потужності 700 мкВт/см2; He-Ne лазер типу ЛНГ-111 з довжиною хвилі 0,633 мкм і щільністю потужності 2,5 мВт/см 2.

Вивчення ембріональної терморезистентності (ЕТР) з метою оцінки неспецифічної стійкості проводили методом термотесту (Шахбазов, 1975), адаптованим для шовковичного шовкопряда (Шаламова, 1997). Прогрів проводили на стадії "побіління" грени у водяному ультратермостаті МТА Kutesz LP201/1 протягом 20 хвилин за температур 43,5 - 45 °С, спеціально підібраних у попередніх дослідах. ЕТР визначалося як відношення відсотка виходу гусениць із грени в прогрітому варіанті до відповідного непрогрітого. Кожен варіант досліду складав 500 гренин (по 50 шт. у 10-кратній повторності).

Вивчення терморезистентності гусениць (ГТР) у третьому, четвертому й п'ятому віці також проводили за допомогою метода водяного термотесту. Для кожного віку використовували спеціально підібрані температури (48,5 - 49,5 С) й експозиції (90 - 95 с). У кожному варіанті досліду було по 100 гусениць (10 шт. у 10-кратній повторності).

Стійкість шовкопряда до вірусу ядерного поліедрозу (Baculovirus bombicis) визначали за показником життєздатності гусениць, які були заражені. Для їх зараження використовували суспензію поліедрів жовтяниці вмістом 25 тис. поліедрів/мм3, надану лабораторією захисту шовковичного шовкопряда від хвороб і шкідників.

Для вивчення інтенсивності утворення меланіну в гемолімфі гусениць використовували показник відносної оптичної густини розчину гемолімфи, який визначали за допомогою колориметра фотоелектричного концентраціонного КФК-2МП УХЛ 4.2. Калібровку світлофільтрів було проведено на спектрофотометрі “Спекорд US VIS”. Вивчали гемолімфу гусениць у п'ятому віці (повторність варіантів 10-кратна). Гемолімфу розчиняли в фосфатно-лужному буферному розчині з рН=7,0.

На різних стадіях онтогенезу шовкопряда, згідно прийнятих у шовківництві методик (Шовківництво, 1998), проводили облік наступних кількісних ознак: вихід гусениць із грени (по 50 шт. у 10-кратній повторності), життєздатність гусениць (по 150 - 300 гусениць), середня маса кокона, середня маса шовкової оболонки, шовконосність коконів (по 30 коконів), тривалість життя імаго (по 30 імаго), плідність імаго, заплідненість грени, маса заплідненого яйця (по 10 кладок), здатність до партеногенетичного розвитку. Здатність до партеногенетичного розвитку оцінювали за відсотком нормально пігментованої грени і відсотком повного партеногенезу, який розраховували множенням відсотка нормально пігментованої грени на вихід гусениць з цієї грени (по 50 шт. у 10-кратній повторності).

Отримані результати обробляли методами варіаційної статистики (Лакін, 1990). Усі розрахунки проведені на мікрокалькуляторі для інженерних розрахунків МК-51 і з використанням прикладних програм Exel (Microsoft 97).



РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Прояв ефекту гетерозису та відмінності в реакції порід і гібридів шовковичного шовкопряда на електромагнітне опромінення. Під час досліджень вихідних значень показників неспецифічної стійкості та інших кількісних ознак у гібридів шовковичного шовкопряда у ряді випадків було виявлено гетерозисний ефект. Так, гетерозисний ефект відмічено під час дослідження ЕТР у гібрида Б-1пол.ЧБ-2пол. (перевага над кращою із батьківських порід Б-2пол. становила 13,5 %, Р<0,05), ГТР - у Mep.-7ЧMep.-6 (перевага над кращою породою Мер.-7 у IV віці становила 40 % , Р<0,001), під час дослідження маси кокона та маси шовкової оболонки - у клон-порідного гібрида Укр.-27ЧУкр.-15 (перевага над кращою із вихідних порід Укр.-15 становила за масою кокона - 6,1 %, Р<0,05, за масою оболонки - 10,1 %, Р<0,01) (рис. 1), під час дослідження тривалості життя імаго - у Б-2пол.ЧБ-1пол. (перевага над показником у самців порід Б-1пол. і Б-2пол. становила 21,1 %, Р<0,01 і 18,7 %, Р<0,01, відповідно). В інших випадках показники гібридів в контролі знаходились на рівні порід. Разом з тим в усіх проведених дослідженнях виявлено відмінності в реакції гібридів та їх батьківських форм на опромінення.

Так, виявлено відмінності в зміні ЕТР у порід і гетерозисного гібрида після НВЧ впливу. При цьому у Б-2пол. істотне підвищення показника відзначено за експозицій опромінення 1 і 3 хв на 9,6 (Р<0,01) і 13,7 % (Р<0,05), а в Б-1пол.ЧБ-2пол. ЕТР підвищувалася зі збільшенням експозиції опромінення: значні збільшення показника порівняно з контролем спостерігалися за 30 і 60 хв - на 11,4 (Р<0,05) і 12,7% (Р<0,01), відповідно. Тобто для зміни ЕТР у гібрида були потрібні більші експозиції впливу, ніж для порід, що свідчить про його більшу стійкість до НВЧ впливу. При цьому гетерозисний ефект, виявлений за даною ознакою у контролі, зберігався за умов опромінення.

Під час досліджень ЕТР і ГТР у порід Мер.-6, Мер.-7 і гібридів Mep.-6ЧMep.-7, Mep.-7ЧMep.-6 після лазерного впливу (експозиції від 30 с до 60 хв) істотних змін показників у порід в більшості випадків не спостерігалось, водночас у гібридів виявлено достовірні зміни цих ознак порівняно з контролем. Тобто під час вивчення показників терморезистентності після НВЧ опромінення грени було виявлено більшу стійкість гібриду, водночас після лазерного впливу більшою стійкістю (на даних стадіях розвитку) характеризувалися батьківські породи.

Подальше дослідження було спрямовано на з'ясування відмінностей у реакції на опромінення в порід і гібридів шовкопряда за низкою кількісних ознак на пізніших стадіях онтогенезу. При цьому було виявлено відмінності в реакції на НВЧ опромінення у гетерозисного клон-порідного гібрида Укр.-27ЧУкр.-15 та його батьківських форм - партеноклону Укр.-27 та породи Укр.-15 (див. рис.1). Так, після НВЧ опромінення (10 хв) у партеноклону Укр.-27 виявлено підвищення порівняно з контролем маси кокона на 7,4 % (Р<0,01) і маси шовкової оболонки на 12 % (Р<0,001). У породи Укр.-15 відзначено, навпаки, зниження маси шовкової оболонки на 6,7 % (Р<0,05). У гібрида Укр.-27ЧУкр._15 достовірних змін зазначених ознак не виявлено. Таким чином, гібрид Укр._27ЧУкр.-15 відрізнявся від батьківських форм більшою стійкістю до опромінення. При цьому гетерозисний ефект було виявлено як у контрольних, так і в дослідних варіантах.

Більшу стійкість до НВЧ полів показали також міжпорідні гібриди Б_1пол.ЧБ-2пол., Б-2пол.ЧБ-1пол.. Так, після опромінення грени за експозиції 20 хв виявлено зниження життєздатності порівняно з контролем у породи Б-1пол. на 5,8 % (Р<0,05), Б-2пол. - на 5,6 % (Р<0,01). Водночас достовірних змін ознаки у гібридів не відзначено. Внаслідок різної реакції на опромінення між гібридами й породами у варіанті досліду в обох гібридів виявлено гетерозисний ефект за життєздатністю, що в контролі не спостерігався.

У порід Мер.-6, Мер.-7 і гібридів Mep.-6ЧMep.-7, Mep.-7ЧMep.-6 виявлено генетичні відмінності в модифікаціях життєздатності гусениць, маси кокона, маси шовкової оболонки, шовконосності й плідності імаго після лазерного опромінення грени (1 і 3 хв). Показано істотні зміни цих ознак у порід, водночас у гібридів достовірних відмінностей дослідних показників від контролю не виявлено, тобто гібриди характеризувалися більшою стійкістю до опромінення. У зв'язку з цим у дослідних варіантах у Mep._7ЧMep.-6 було виявлено гетерозисний ефект за життєздатністю, який в контролі не спостерігався.

З огляду на те що було виявлено різну реакцію шовкопряда на опромінення в залежності від його генотипу, виникла необхідність розроблення методики раннього прогнозу біологічної ефективності дії ЕМ випромінювань з метою їхнього практичного застосування в шовківництві. В дослідженнях на прикладі двох порід (Б-2пол. і Х-2-1) було показано, що зміни ЕТР, зумовлені НВЧ і лазерним опроміненням, позитивно корелюють зі зміною низки важливих кількісних ознак на подальших стадіях онтогенезу. Отримані результати дали змогу рекомендувати методику прогнозу стимулювальної дії ЕМ опромінення грени на показники життєздатності гусениць, маси кокона, маси шовкової оболонки й шовконосності способом термотестування опроміненої та контрольної грени на стадії "побіління", визначення показника ЕТР і підбору для вигодівлі гусениць тільки тих експозицій опромінення, що зумовлюють значне підвищення ЕТР (табл. 1). Економічна ефективність пропонованого методу становить від 97,8 грн з коробки гусениць (17,5 г “мурашів”) для породи Б-2пол. (НВЧ 3 хв) до 594,8 грн. для породи Х-2-1 (лазер 5 хв).

Таблиця 1 - Зміна господарсько-цінних ознак шовкопряда після НВЧ і лазерного опромінення грени

Порода	Варіант опромінення, хв	ЕТР, %	Життєздатність, %	Самки	Самці
				Маса кокона, г	Маса оболонки, г	Маса кокона, г	Маса оболонки, г
Б-2пол.	контроль	50,9	94,4	1,80	0,28	1,42	0,26
	НВЧ 3	64,5*	95,1	1,88	0,31*	1,44	0,28*
Х-2-1	контроль	29,0	75,8	2,21	0,43	1,78	0,42
	НВЧ 5	43,8**	83,0**	2,24	0,45	1,84	0,45*
	НВЧ 10	39,5*	86,5**	2,31*	0,45	1,82	0,43
	лазер 5	39,4*	89,8**	2,34*	0,45	1,81	0,44
	лазер 10	38,7**	87,5**	2,32	0,45	1,80	0,43

Примітка: * - Р<0,05; ** - Р<0,01

У дослідженні стійкості гусениць породи Б-2пол. і гібриду Б-1пол.ЧБ-2пол. до зараження вірусом ядерного поліедрозу, після НВЧ впливу, встановлено значне підвищення стійкості як у породи (максимальне - на 18,6 %, Р<0,01, при 1 хв опромінення), так і в гібрида (максимальне - на 35,9 %, Р<0,001, при 30 хв), у порівнянні з контролем. Тобто для поліпшення даної ознаки у гібрида потрібні були експозиції опромінення значно більші, ніж для породи, що свідчить про його більшу стійкість до дії НВЧ. Як для породи, так і для гібрида, встановлено позитивну кореляцію між зміною ЕТР після опромінення й стійкості до ядерного поліедрозу.

Під час вивчення інтенсивності утворення меланіну в гемолімфі гусениць партеноклону Укр.-28, породи Укр.-15 і клон-порідного гібриду Укр.-28Укр.-15 у гібрида виявлено прояв гетерозисного ефекту за даною ознакою через 30-120 хв після контакту гемолімфи з повітрям. Лазерне опромінювання (5 і 10 хв) призвело до достовірного підвищення показника, відносно контролю, у партеноклону і породи у варіанті “0 хв” (на 30,6-51%, Р<0,05-Р<0,001) та його зниження у гібрида на 17,9-25,3 % (Р<0,05-Р<0,01) у варіантах від 30 до 120 хв. При цьому гетерозисний ефект, який спостерігався в контролі, нівелювався після опромінення. Припускається, що опромінення лазером зумовлює модифікації активності генів тирозиназного комплексу, які беруть участь у біосинтезі меланіну.

У дослідженні показника тривалості життя імаго у порід Б-1пол., Б_2пол. і гібридів Б-1пол.ЧБ-2пол., Б-2пол..ЧБ-1пол. після НВЧ опромінення грени (10 і 20 хв) у гібрида Б-2пол.ЧБ-1пол. показано достовірне зниження показника порівняно з контролем як у самок, так і в самців. При цьому гетерозисний ефект, відзначений за даною ознакою в самців Б_2пол.ЧБ-1пол. у контролі, у варіантах з опроміненням не спостерігався.

Під час вивчення реакції порід і гібриду шовковичного шовкопряда на опромінення в різних діапазонах довжин хвиль за однакових енергетичних доз використовували породи Укр.-19, Укр.-20 і гібрид Укр.-19ЧУкр.-20. Енергетичні дози складали 750 мДж/см2 (експозиція лазерного випромінювання - 5 хв, НВЧ - 18 хв) і 1500 мДж/см2 (10 і 36 хв, відповідно). У результаті досліджень встановлено подібність реакції шовкопряда на НВЧ і лазерний вплив однієї енергетичної дози випромінювання. Виявлено також генетичні відмінності в реакції на опромінення між гібридом і батьківськими породами за низкою кількісних ознак. Так, наприклад, значні зміни маси кокона й шовкової оболонки в порід Укр.-19 і Укр.-20 спостерігалися за енергетичних доз 750 і 1500 мДж/см2, а в гібрида лише за 1500 мДж/см2, що свідчить про його більшу стійкість до ЕМ впливу.

Отримані дані було оброблено методом двофакторного дисперсійного аналізу (фактори: “генотип” і “опромінення”). Було виявлено достовірний вплив генотипу на всі вивчені кількісні ознаки (максимальна сила впливу встановлена для ЕТР - 66,1 %, Р<0,001). У багатьох випадках виявлено достовірний вплив опромінення та взаємодії факторів на вивчені показники. При цьому сила впливу опромінення була нижча, ніж генотипу і знаходилась в межах 1-7,8 % (виключення становила сила впливу опромінення на стійкість гусениць до ядерного поліедрозу - 38,5 %, Р<0,01).

Таким чином, було показано відмінності в реакції на низькоінтенсивне ЕМ опромінення між гібридами шовковичного шовкопряда та їх батьківськими формами. У більшості випадків виявлено, що гібриди мають більшу стійкість до дії ЕМ випромінювань. Це виражалося у відсутності достовірних змін показників після опромінення в гібридів, водночас у батьківських формах за тих самих умов опромінення грени було встановлено істотні зміни вивчених параметрів, що свідчить про позитивний вплив ефекту гетерозису на процеси підтримання гомеостазу в умовах ЕМ опромінення. Отримані результати про різну реакцію гетерозисних гібридів шовковичного шовкопряда і їхніх батьківських форм на ЕМ опромінення грени розширюють наші уявлення про природу гетерозису й генетичних відмінностей у реакції порід і гібридів на зовнішні впливи.

Вплив плоїдності геному шовковичного шовкопряда на прояв кількісних ознак в умовах електромагнітного опромінення. Під час вивчення впливу плоїдності геному шовкопряда на формування неспецифічної стійкості і низки кількісних показників після опромінення грени використовували диплоїдний 2n (Р-29) і тетраплоїдний 4n (4n22) партеноклони.

У результаті досліджень виявлено вплив плоїдності геному на прояв ЕТР у контролі й під дією опромінення. Так, у 4n клону вихідна ЕТР була на 20,9 % (Р<0,001) вищою, ніж у 2n, і характеризувалася тенденцією до більшої стабільності за дії НВЧ і лазерного опромінення.

Вихідні значення показників коконів у тетраплоїдного клону були також вищі, ніж у диплоїдного: маса кокона - на 29,8 % (Р<0,001), маса шовкової оболонки - на 36,9 % (Р<0,001), шовконосність - на 4,6 % (Р<0,05). При цьому у партеноклону Р-29 після лазерного опромінення (20 хв) спостерігалося підвищення маси кокона на 15,5 % (Р<0,001), маси шовкової оболонки - на 19,9 % (Р<0,001), шовконосності - на 4,5 % (Р<0,05), а в 4n22, навпаки, зниження маси кокона - на 7,7 % (Р<0,01), маси шовкової оболонки - на 12,1 % (Р<0,01), шовконосності - на 4,6 % (Р<0,01), у порівнянні з контролем (табл. 2).

Таблиця 2 - Реакція партеноклонів з різним рівнем плоїдності на лазерне опромінення грени

Плоїдность геному партенокону	Варіант опромінення, хв	Маса кокона, г	Маса оболонки, г	Шовконосність,%
2n	контроль	1,610,03	0,2110,005	13,090,14
	лазер 20	1,860,05***	0,2530,005***	13,680,20*
4n	контроль	2,090,04	0,2890,009	13,700,24
	лазер 20	1,930,04**	0,2540,008**	13,070,15**

Примітка: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,01.

Ефективність термічного амейотичного партеногенезу в шовковичного шовкопряда за електромагнітного опромінення. Під час дослідження здатності до термічного амейотичного партеногенезу в сучасних порід української (Укр.-20) і китайської (Х-2-1) селекції в контрольних умовах і за НВЧ опромінення грени, виявлено відмінності у вихідних значеннях показника порід (перевищення відсотка нормально пігментованої грени в породи Х-2-1 над породою Укр.-20 на 14,6 %, Р<0,001), а також відмінності у зміні здатності до партеногенезу після впливу випромінювання. Так, у породи Укр.-20 НВЧ опромінення призводило до підвищення вивченого показника (найбільше на 20,8 %, Р<0,001 при експозиції 10 хв), а у Х-2-1, навпаки, до його зниження порівняно з контролем.

Після лазерного опромінення також було виявлено модифікаційні зміни здатності до партеногенезу, а саме її підвищення в партеноклону 4n22 і порід Х-2-1, Укр.-20. При цьому встановлено збереження модифікуючого ефекту опромінення на показник у наступних генераціях як за партеногенетичного розмноження (на прикладі партеноклону 4n22), так і за звичайного статевого розмноження (на прикладі порід Х-2-1 і Укр.-20). У партеноклону в шостій генерації виявлено повне затухання модифікуючої дії лазеру як на показник нормально пігментованої грени, так і на показник повного партеногенезу (рис. 2). Під час вивчення відсотка нормально пігментованої грени у трьох наступних генераціях порід, було також показано зменшення ступеня модифікуючого впливу лазера на здатність до партеногенезу в ряду поколінь. Таким чином, отримані ефекти належать до розряду тривалих модифікацій.

Вивчення успадкування ефектів опромінення шовковичного шовкопряда в наступному поколінні. Для з'ясування впливу способу розмноження на можливий прояв тривалих модифікацій після опоромінення в А2 за низкою кількісних ознак використовували партеноклон Укр.-27 (рис. 3) і породу Б_lпол.. Як свідчать результати, у партеноклону Укр.-27 в А1, після НВЧ опромінення за експозиції 20 хв спостерігалося підвищення життєздатності на 18,2 % (Р<0,01), маси кокона - на 9,9 % (Р<0,001), маси шовкової оболонки - на 16,5 % (Р<0,001), шовконосності - на 6,1 % (Р<0,001) порівняно з контролем; у породи Б-1пол., за експозиції 10 хв, - підвищення маси оболонки коконів самців - на 14,1 % (Р<0,001), шовконосності самок і самців - на 7,2 (Р<0,01) і 10,1 % (Р<0,01), відповідно. В А2 модифікуюча дія НВЧ опромінення виявилася лише в партеноклону Укр.-27. При цьому в дослідних варіантах маса кокона вища на 12,7 % (Р<0,001), маса оболонки - на 21,3 % (Р<0,001), шовконосність - на 7,5 % (Р<0,001) порівняно з контролем.

Модифікуючий ефект лазерного опромінення на кількісні ознаки шовкопряда також зберігся за партеногенетичного розмноження. Так, під час вивчення партеноклону 4n22 було виявлено, що характер змін кількісних ознак після впливу лазером в А2 подібний до А1: за експозиції 10 хв, наприклад, виявлено зниження маси кокона (на 5,2 %, Р<0,01) і маси шовкової оболонки (на 5,8 % , Р<0,01) порівняно з контролем.

Під час дослідження господарськи цінних показників породи С-8, зі статевим диморфізмом на стадії грени, після опромінення лазером, в А1 виявлено відмінності в реакції самок і самців. Так, у самців після впливу лазером за експозицій 1 і 3 хв відзначали підвищення маси кокона на 11,1 (Р<0,05) і 11,6 % (Р<0,05) і маси оболонки - на 14,8 (Р<0,05) і 24,8 % (Р<0,01), відповідно, порівняно з контролем. Водночас у самок після опромінення достовірних змін зазначених параметрів не спостерігалося. Різна реакція самок і самців на дію лазера, очевидно, пов'язана з генетично детермінованими відмінностями пігментації серозної оболонки грени в даної породи: прозорої - у самців і нормально пігментованої - у самок. У зв'язку з цим лазерне випромінювання могло частково поглинатися пігментами серозної оболонки самок, на відміну від самців, на яких випромінювання діяло безпосередньо, через прозору оболонку.

Під час вивчення А2 породи С-8 достовірних змін маси кокона та маси шовкової оболонки, що спостерігались в А1 після лазерного опромінення, виявлено не було.

Таким чином, встановлено вплив типу статевого розмноження на прояв тривалих модифікацій за низкою кількісних ознак. За партеногенетичного розмноження стимулювальний ефект НВЧ і лазерного опромінення, виявлений за деякими показниками в першому поколінні, зберігся і в другому, а під час спарювання - нівелювався.

Отримані результати свідчать, що зовнішні ЕМ поля можуть бути вагомим чинником, що впливає на реалізацію генетичної інформації та прояв кількісної спадковості. На думку багатьох авторів енергії випромінювань недостатньо, щоб викликати мутаційні зміни. Водночас є дані (Nagi, 1985; Niggli, 1992; Bohr at al., 1997; Гаряев, 1997; Рорр, 2000) про те, що ДНК у хроматині нативних клітин може випромінювати й уловлювати ультраслабкі фотони. Після низькоінтенсивного опромінення виявлено також конформаційні перебудови хроматину (Брилль, Панина, 2000; Сёмин и др., 2002; Гапеев и др., 2003). У зв'язку з тим, що механізм конформаційних перетворень хроматину є одним із рівнів регуляції експресії генів у еукаріот, можна припустити, що встановлені після опромінення ефекти в першому поколінні пов'язані з дією випромінювання на стан хроматину шовковичного шовкопряда. При цьому можливим механізмом впливу ЕМ випромінювань на наступне покоління може бути зміна стану хроматину у первинних статевих клітинах зародка.

Виявлені відмінності в реакції гетерозисних гібридів і батьківських форм на ЕМ опромінення дають змогу припустити зв'язок ефекту гетерозису з електромагнітними параметрами функціонування гетерозисного геному (Shakhbasov, 1973; Шахбазов, 2003). Це накреслює новий шлях у поясненні такого важливого і донині недостатньо вивченого генетичного явища, як гетерозис, а також шляхи управління цим явищем, зокрема, у шовківництві.

Проведене дослідження є елементом нового біофізичного напряму в генетичній науці, який доповнює молекулярно-генетичний аспект, який в основному розвивався до останнього часу. Отримані в роботі дані розширюють наші уявлення про роль генотипу у реакції організмів на низькоінтенсивні ЕМ випромінювання, природу гетерозису, неспецифічну стійкість, роль плоїдності геному у прояві кількісних ознак, тривалі модифікації, а також можуть знайти практичне застосування в шовківництві.



ВИСНОВКИ

1. Результати дисертаційної роботи свідчать про генетичну обумовленість реакції шовковичного шовкопряда на дію низькоінтенсивних електромагнітних випромінювань. За показниками неспецифічної стійкості й продуктивності установлено більшу, ніж у батьківських форм, стійкість гібридів шовкопряда до НВЧ і лазерного опромінення, прояв ефекту гетерозису в умовах електромагнітного впливу, роль плоїдності геному в реакції на опромінення, а також збереження модифікаційних змін кількісних ознак у наступних поколіннях, що уможливлює поліпшення господарськи цінних ознак шовкопряда.

2. У міжпорідних та клон-порідного гібридів шовкопряда за показниками ембріональної терморезистентності, життєздатності гусениць, маси кокона, маси шовкової оболонки та плодючості імаго виявлено більшу стійкість до НВЧ і лазерного опромінення, порівняно з батьківськими формами, що виражалося у відсутності достовірних змін показників у гібридів, водночас у порід за тих самих умов опромінення були встановлені їх істотні зміни. Внаслідок різної реакції на опромінення між гібридами й породами у дослідних варіантах встановлено прояви гетерозисного ефекту, які в контролі не спостерігались.

3. Виявлено подібність реакції шовкопряда на опромінення хвилями різної довжини (НВЧ та He-Ne лазера) за однакових енергетичних доз, при цьому гібрид Укр.-19ЧУкр.-20 характеризувався більшою стійкістю до впливу у порівнянні з батьківськими формами Укр.-19 і Укр.-20 - зміна показників коконів у порід спостерігалася за дози 750 мДж/см2, а у гібрида - 1500 мДж/см2.

4. Показано відмінності в стійкості різних генотипів шовкопряда до вірусу ядерного поліедрозу після НВЧ опромінення. У породи Б-2пол. максимальне підвищення стійкості до вірусу (на 18,1 %, Р<0,01) спостерігалося за експозиції опромінення 1 хв, а в гібрида Б-1пол.ЧБ-2пол. (на 35,9 %, Р<0,01) за 30 хв впливу, що свідчить про більшу стійкість гібрида до дії НВЧ.

5. Виявлено прояв ефекту гетерозису у клон-порідного гібрида Укр.-28Укр.-15 за показником інтенсивності утворення меланіну в гемолімфі гусениць через 30-120 хв після контакту гемолімфи з повітрям. Лазерне опромінення грени (експозиції 5 і 10 хв) зумовлює достовірне зниження даного показника у гібрида (на 17,9-25,3 %, Р<0,05-Р<0,01) та його підвищення у батьківських форм (на 30,6-51%, Р<0,05-Р<0,001), порівняно з контролем, що може бути пов'язано з модифікаціями активності генів метаболізму тирозину, які беруть участь у біосинтезі меланіну.

6. Установлено позитивні кореляції (Р<0,05) між зміною ембріональної терморезистентності й низки кількісних ознак після НВЧ і лазерного опромінення.

7. Методом двофакторного дисперсійного аналізу виявлено достовірний вплив генотипу, опромінення (НВЧ і лазерного) та їх взаємодії на кількісні ознаки шовковичного шовкопряда. Сила впливу генотипу (максимальна для ембріональної терморезистентності - 66,1 %, Р<0,001) була більшою, ніж сила впливу опромінення, що знаходилась в межах 1,0-7,8 % (за виключенням стійкості до ядерного поліедрозу - 38,1 %, Р<0,01).

8. Показано вплив плоїдності геному на характер змін низки кількісних ознак після опромінення: у диплоїдного партеноклону після впливу лазером (експозиція 20 хв) спостерігалось достовірне підвищення маси кокона (на 15,5 %, Р<0,001), маси шовкової оболонки (на 19,9 %, Р0,001) і шовконосності (на 4,5 %, Р0,05), а в тетраплоїдного, навпаки, зниження зазначених показників (на 7,7 %, 12,1 % и 4,6 %, Р0,01, відповідно) порівняно з контролем.

9. Установлено модифікуючий вплив лазерного опромінення на показники партеногенезу наступних поколінь шовкопряда за різних типів статевого розмноження, а також зменшення модифікуючої дії опромінення у ряді поколінь і повне затухання модифікацій показників партеногенезу в шостої генерації після опромінення у партеноклону.

10. Показано вплив типу статевого розмноження на прояв тривалих модифікацій за ознаками коконів: за партеногенетичного розмноження модифікуючий ефект НВЧ і лазерного опромінення, який було виявлено в першому поколінні (підвищення у партеноклону Укр.-27 после впливу НВЧ маси кокона на 9,9 %, маси шовкової оболонки на 16,5 %, шовконосності на 6,1 %, Р<0,001) зберігається і в другому поколінні, а за звичайного статевого - нівелюється.

Рекомендації виробництву

1. На племінних станціях використовувати низькоінтенсивне НВЧ (довжина хвилі 1,6 см, щільність потужності 700 мкВт/см2) і лазерне (довжина хвилі 0,633 мкм, щільність потужності 2,5 мВт/см2) опромінювання грени для підвищення господарськи важливих ознак порід (еліти) та гібридів першого покоління. У зв'язку з більшою стійкістю гібридів до дії випромінювання, у порівнянні з батьківськими формами, для підвищення неспецифічної стійкості і продуктивності гібридів використовувати більші дози впливу (для породи Укр.-20 - 750 мДж/см2, для гібрида Укр.-19ЧУкр.-20 - 1500 мДж/см2).

2. Рекомендується попередньо проводити підбір експозицій НВЧ і лазерного опромінення грени (від 1 до 20 хв), які дадуть позитивний ефект щодо господарськи цінних ознак порід шовкопряда, шляхом термотестування опроміненої та контрольної грени на стадії "побіління" (протягом 20 хв при температурах від 43,5 до 45°С), визначення показника ембріональної терморезистентності й підбору для практичних цілей тільки тих експозицій опромінення, що призводять до значного підвищення цієї ознаки.



СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бойко Е. А., Шахбазов В. Г., Литвин В. М., Шаламова О. А. Влияние лазерного облучения грены на теплоустойчивость различных стадий онтогенеза тутового шелкопряда Bombyx mori L. // Изв. Харьк. энтом. о-ва. - 1999. - Т. 7, вып. 2. - С. 142 - 144. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

2. Бойко Е. А., Шахбазов В. Г., Шаламова О. А., Литвин В. М., Коробов А. М. Изменение некоторых биологических показателей Bombyx mori L. под влиянием лазерного облучения грены // Фотобиология и экспериментальная фотомедицина. - 2000. - Т. 3, № 3, 4. - С. 56 - 59. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

3. Бойко Е. А., Шахбазов В. Г., Шаламова О. А., Литвин В. М. Изменение эмбриональной терморезистентности тутового шелкопряда Bombyx mori L. после обработки грены электромагнитными полями сверхвысокочастотного диапазона длин волн // Фотобиология и экспериментальная фотомедицина. - 2001. - Т. 4, № 3, 4. - С. 36 - 39. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

4. Суханов С.В., Бойко О.А. Новий метод підвищення здатності шовковичного шовкопряда до амейотичного партеногенезу // Науково-технічний бюллетень Інституту тваринництва. - 2002. - № 81. - С. 119 - 122. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

5. Литвин В.М, Шаламова О.О., Бойко О.А. Досвід використання електромагнітного випромінювання у шовківництві // Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. - 2002. - Вип. 22. - С. 95 - 99. (Здобувач самостійно виконував експериментальну частину досліджень з вивчення стійкості шовкопряда до ядерного полієдрозу, статистичну обробку отриманих результатів та їх аналіз).

6. Шахбазов В.Г., Бойко Е.А, Суханов С.В. Генетические основы эмбриональной терморезистентности тутового шелкопряда и её изменение под действием электромагнитного облучения // Труды по фундаментальной и прикладной генетике. - 2003. - Вып. 2. - С. 124 - 135. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

7. Суханов С.В., Бойко О.А., Шахбазов В.Г. Спосіб прогнозування біологічної активності НВЧ опромінення для різних генотипів шовковичного шовкопряда // Шовківництво. - 2003. - Вип. 24. - С. 114 - 119. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

8. Бойко Е.А., Суханов С.В., Шахбазов В.Г. Эффект гетерозиса и наследование количественных признаков у тутового шелкопряда в условиях электромагнитного облучения // Генетика. - 2004. - Т. 40, № 9. - С. 1209 - 1214. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

9. Суханов С.В., Бойко Е.А. Модифицирующее действие электромагнитных полей на партеногенетическое развитие тутового шелкопряда // 6-я Пущинская школа-конференция молодых учёных "Биология - наука ХХІ века" (20 - 24 мая 2002 г., Пущино). Сб. тезисов. - Т.2. - Пущино. - 2002. - С. 176. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

10. Суханов С.В., Бойко О.А., Шаламова О.О. Зміна кількісних ознак в двох поколіннях шовковичного шовкопяда після лазерного опромінення грени // Тези доповідей ІІІ з'їзду українського біофізичного товариства (8 - 11 жовтня 2002 р., Львів). - Львів. - 2002. - С. 264. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

11. Бойко Е.А., Суханов С.В. Реакция партеноклонов тутового шелкопряда с различным уровнем плоидности на лазерное облучение // Материалы ХIХ Междунар. науч.-практ. конф. "Применение лазеров в медицине и биологии" (25-28 мая 2003 г., Одесса). - Харьков. - 2003. - С. 53. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

12. Boyko Ye.A., Sukhanov S.V. The inheritance of an increaced cloning ability in the silkworm following laser irradiation // Conference for students, PhD students and young scientists on molecular biology and genetics (Sept. 25-27, 2003, Kyiv, Ukraine). - Kyiv. - 2003. - P. 7. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

13. Бойко Е.А., Суханов С.В. Изучение эффектов лазерного облучения тутового шелкопряда в третьем поколении после воздействия // Материалы ХХI Междунар. науч.-практ. конф. "Применение лазеров в медицине и биологии" (26 - 29 мая 2004 г., Одесса). - Харьков. - 2004. - С. 69 - 70. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

14. Бойко Е.А, Суханов С.В., Шахбазов В.Г. Генетические различия в устойчивости тутового шелкопряда (Bombyx mori L.) к электромагнитному излучению // Материалы VIII Международной научной экологической конференции "Актуальные проблемы сохранения устойчивости живых систем" (27 - 29 сентября 2004 г., Белгород). - Белгород. - 2004. - С. 23 - 24. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).

15. Суханов С.В., Бойко Е.А. Лазерное излучение и длительные модификации у тутового шелкопряда (Bombyx mori L.) // Материалы ХХIV Междунар. науч.-практ. конф. "Применение лазеров в медицине и биологии" (5 - 8 октября 2005 г., Ялта). - Харьков. - 2005. - С. 142 - 143. (Здобувач брав участь в теоретичному обгрунтуванні досліджень, аналізі їх результатів та самостійно виконував експериментальну частину і статистичну обробку експериментальних даних).



Бойко О.А. Роль генотипу шовковичного шовкопряда в прояві ефекту гетерозису, неспецифічної стійкості та успадкуванні кількісних ознак після електромагнітного опромінення. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.15 - генетика. - Інститут розведення і генетики тварин УААН, с. Чубинське Київської обл., 2007.

Дисертація присвячена питанням ролі генотипу шовковичного шовкопряда у визначенні показників неспецифічної стійкості і продуктивності після впливу низькоінтенсивних НВЧ і лазерних випромінювань на ранніх стадіях ембріогенезу, вивченню ефекту гетерозису за низкою кількісних ознак у нормі й після опромінення, а також успадкуванню ефектів опромінення наступними поколіннями. У результаті досліджень встановлено, що гібриди шовковичного шовкопряда мають більшу стійкість до даних фізичних впливів у порівнянні з батьківськими породами. При цьому внаслідок більшої стійкості гібридів до опромінювання в ряді випадків було показано прояв ефекту гетерозису тільки в умовах електромагнітного опромінення. Запропоновано методику прогнозу стимулювальної дії опромінення на ранніх стадіях розвитку шовкопряда за показником терморезистентності. Виявлено вплив плоїдності геному на характер змін кількісних ознак після електромагнітного впливу. Показано роль генотипу шовковичного шовкопряда у визначенні ефективності термічного амейотичного партеногенезу після опромінення, успадкування підвищеної здатності до партеногенезу в наступних поколіннях після дії лазера за різних типів статевого розмноження, а також зменшення модифікуючого ефекту опромінення на ознаки партеногенезу в ряді поколінь і затухання модифікацій в шостої генерації. Установлено прояв тривалих модифікацій за господарськи цінними показниками в другому поколінні після опромінення за партеногенетичного способу розмноження.

Ключові слова: шовковичний шовкопряд, породи, гібриди, низькоінтенсивні електромагнітні випромінювання, ефект гетерозису, кількісні ознаки, неспецифічна стійкість, плоїдність геному, партеногенез, тривалі модифікації.



Бойко Е.А. Роль генотипа тутового шелкопряда в проявлении эффекта гетерозиса, неспецифической устойчивости и наследовании количественных признаков после электромагнитного облучения. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.15 - генетика. - Институт разведения и генетики животных УААН, с. Чубинское Киевской обл., 2007.

Диссертация посвящена вопросам роли генотипа тутового шелкопряда в определении показателей неспецифической устойчивости и продуктивности после воздействия низкоинтенсивных СВЧ и лазерных излучений на ранних стадиях эмбриогенеза, изучению эффекта гетерозиса по ряду количественных признаков в норме и после облучения, а также наследования эффектов облучения в последующих поколениях.

Материалом исследования служили партеноклоны, породы, клон-породные и межпородные гибриды тутового шелкопряда.

Для оценки неспецифической устойчивости использовали метод термотеста на стадиях грены и гусеницы. Для оценки продуктивности проводили анализ большого числа количественных признаков шелкопряда на протяжении онтогенеза и в следующем поколении по методикам, принятым в шелководстве.

Облучение опытной грены электромагнитными волнами проводили на вторые сутки инкубации. Контрольная грена не облучалась.

В качестве источников излучения использовались: генератор поля СВЧ диапазона с =1,6 см и плотностью мощности 700 мкВт/см2; He-Ne лазер типа ЛНГ-111 с длиной волны 0,633 мкм и плотностью мощности 2,5 мВт/см 2.

В результате исследований показано, что облучение ранних стадий эмбриогенеза шелкопряда приводит на дальнейших стадиях онтогенеза к существенным изменениям (P<0,05-0,001) показателей неспецифической устойчивости (эмбриональной и гусеничной терморезистентности) и ряда количественных признаков, имеющих хозяйственно-важное значение (выхода гусениц из грены, жизнеспособности гусениц, устойчивости гусениц к вирусу ядерного полиэдроза, массы кокона, массы шёлковой оболочки, шелконосности, плодовитости имаго, способности к партеногенетическому развитию), а также интенсивности образования меланина в гемолимфе гусениц.