nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2025-1-155-160nuc-802Research ArticleСтатьиОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ Sr-90 НА ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ ФАСОЛИ ОБЫКНОВЕННОЙ (PHASEOLUS VULGARIS)ASSESSMENT OF THE EFFECT OF Sr-90 ON THE CONDUCTIVE TISSUES OF THE COMMON BEAN (PHASEOLUS VULGARIS)https://orcid.org/0000-0003-0045-1568СысоеваЕ. С.SyssoyevaY. S.

Курчатов

Kurchatov

syssoeva@nnc.kzhttps://orcid.org/0000-0002-4411-5868ПоливкинаЕ. Н.PolivkinaY. N.

Курчатов

Kurchatov

Polivkina@nnc.kzФилиал «Институт радиационной безопасности и экологии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch “Institute of Radiation Safety and Ecology” RSE NNC RKKazakhstan20250104202501155160Copyright © Сысоева Е.С., Поливкина Е.Н., 20252025Сысоева Е.С., Поливкина Е.Н.Syssoyeva Y.S., Polivkina Y.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/802

В статье представлены результаты исследования влияния Sr-90 на проводящие ткани фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris) в 3-х последовательных поколениях, выращенных в условиях модельного эксперимента. Мощность поглощенной дозы от внутреннего и внешнего облучения для каждого поколения фасоли за вегетационный период составила в среднем 9,5·10−1 Гр и 1,7·10−4 Гр, соответственно. Толщина проводящих тканей в 3-х последовательных поколениях фасоли изменялась в убывающем ряду: 1-ое поколение > 2-ое поколение > 3-е поколение ≥ контрольная группа (p<0,05). В совокупности, установленное увеличение толщины проводящих тканей стебля и листа в 3-х поколениях фасоли является ответной реакцией на стресс и направлено на поддержание гомеостаза на тканевом уровне биологической организации. Полученные закономерности характеризуют механизмы адаптации растений к высокому уровню загрязнения почвы радионуклидом Sr-90. 

The article presents the results of a study on the effect of Sr-90 on the conductive tissues of the common bean (Phaseolus vulgaris) in three consecutive generations grown in a model experiment. The absorbed dose rate from internal and external radiation for each common bean generation during the growing season averaged 9.5·10−1 G and 1.7·10−4 G, respectively. The thickness of the conductive tissues in 3 consecutive generations of beans varied in descending order: 1st generation > 2nd generation > 3rd generation ≥ control group (p<0.05). Collectively, the established increase in the thickness of the conductive tissues of the stem and leaf in the 3rd generation of beans is a response to stress and is aimed at maintaining homeostasis at the tissue level of the biological organization. The obtained patterns characterize the mechanisms of plant adaptation to a high level of soil contamination with Sr-90 radionuclide.

проводящие тканифасоль обыкновенная (Phaseolus vulgaris )стрессадаптацияионизирующее излучениеconductive tissuescommon bean (Phaseolus vulgaris)stressadaptationionizing radiationИсследования выполнены при финансовой поддержке Министерства энергетики Республики Казахстан в рамках научно-технической программы «Развитие атомной энергетики в Республике Казахстан» (ИРН – BR24792713).ReferencesDes Marais D. L., Hernandez K. M., Juenger T. E. Genotype-by-environment interaction and plasticity: Exploring genomic responses of plants to the abiotic environment // Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. – 2013. – Vol. 44, No. 1. – P. 5–29.Des Marais D. L., Hernandez K. M., Juenger T. E. Genotype-by-environment interaction and plasticity: Exploring genomic responses of plants to the abiotic environment // Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. – 2013. – Vol. 44, No. 1. – P. 5–29.Leng G., Huang M. Crop yield response to climate change varies with crop spatial distribution pattern // Scientific Reports. – 2017. – Vol. 7, No. 1. – P. 1–10. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01599-2Leng G., Huang M. Crop yield response to climate change varies with crop spatial distribution pattern // Scientific Reports. – 2017. – Vol. 7, No. 1. – P. 1–10. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01599-2Гуща Н. И. Влияние хронического облучения на адаптивный потенциал растений // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2002. – № 2. – С. 155–157.Gusha N. I. Influence of chronic exposure on the adaptive capacity of plants. // Radiobiology. Radioecology. – 2002. – No. 2. – P. 155–157.Корогодин В.И. Проблемы пострадиационного восстановления. – М.: Атомиздат, 1966. – 228 с.Korogodin V. I. Problems of postradiation recovery. Moscow: Atomizdat, 1966. – 391 p.Спирин Д. А. Радиоэкологический сдвиг в фитоценозах и возможный критерий его прогнозирования // Экология. – 1988. – No. 4. – С. 25–29.Spirin D. A. Radioecological shift in phytocenoses and a possible criterion for its prediction // Ekologiya. – 1988. No. 4. – P. 25–29.Kunduzbayeva A.Y., Lukashenko S.N., Kabdyrakova A.M., Larionova N.V., Magasheva R.Y., Bakirova G.A. Speciation of 137Cs, 90Sr, 241Am, and 239+240Pu artificial radionuclides in soils at the Semipalatinsk test site // Journal of Environmental Radioactivity. – 2022. – Vol. 249. – P. 106867. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.106867Kunduzbayeva A.Y., Lukashenko S.N., Kabdyrakova A.M., Larionova N.V., Magasheva R.Y., Bakirova G.A. Speciation of 137Cs, 90Sr, 241Am, and 239+240Pu artificial radionuclides in soils at the Semipalatinsk test site // Journal of Environmental Radioactivity. – 2022. – Vol. 249. – P. 106867. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.106867Уткина И. А. Ботаническая микротехника. Руководство к практическим занятиям. – Екатеринбург: Издво Уральского унив-та, 2001. – 58 с.Utkina I. A. Botanical Microtechnics. Guide to Practical Classes. – Ekaterinburg: Publishing house of the Ural University, 2001. – 58 p.Методика определения содержания искусственных радионуклидов плутония-(239+240), стронция-90 в объектах окружающей среды. – Алматы. – 2010. – 25 с.Methodology for determining the content of artificial radionuclides plutonium-(239+240), strontium-90 in environmental objects. – Almaty. – 2010. – 25 p.Активность радионуклидов в объемных образцах. Методика выполнения измерений на гамма-спектрометре: МИ 2143-91; МИ 5.06.001.98 РК. – Алматы. – 1998. – 18 с.Radionuclide activity in bulk samples. Methods of measurements on gamma-spectrometer: МI 2143-91; МI 5.06.001.98 RK. – Алматы. – 1998. – 18 p.Плохинский Н. А. Биометрия. – М.: МГУ, 1970. – 367 с.Plokhinsky N. A. Biometrics. – Moscow: Publishing House of Moscow State University, 1970. – 367 p.Шестаков Ю. Г. Математические методы в геологии. – Красноярск: Изд-во КГУ, 1988. – 208 с.Shestakov Y. G. Mathematical Methods in Geology. – Krasnoyarsk.: Publishing House of Krasnoyarsk University, 1988. – 208 p.ICRP Environmental Protection: the Concept and Use of Reference Animals and Plants ICRP Approved by the Commission in October. Publication. – 2008. – 108 р.ICRP Environmental Protection: the Concept and Use of Reference Animals and Plants ICRP Approved by the Commission in October. Publication. – 2008. – 108 р.Minkenova K. S. Cytogenetic effects in crested hairgrass from a site where tests of military radioactive substances were conducted at the Semipalatinsk test // Biology Bulletin. – 2020. – Vol. 47, No. 12. – P. 1637–1650.Minkenova K. S. Cytogenetic effects in crested hairgrass from a site where tests of military radioactive substances were conducted at the Semipalatinsk test // Biology Bulletin. – 2020. – Vol. 47, No. 12. – P. 1637–1650.Котеров А. Н. Малые дозы и малые мощности доз ионизирующей радиации: регламентация диапазонов, критерии их формирования и реалии ХХI века // Медицинская радиология и радиационная безопасность. – 2009. – № 3. – С. 5–26.Koterov A. N. Low doses and dose rates of ionizing radiation: regulations for dose ranges, their forming criteria and 21st century realities // Medical radiology and radiation safety. – 2009. No. 3. – P. 5–26./ Caplin N., Willey N. Ionizing radiation, higher plants, and radioprotection: From acute high doses to chronic low doses // Frontiers in Plant Science. – 2018, No. 9. – P. 1– 20. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.00847Caplin N., Willey N. Ionizing radiation, higher plants, and radioprotection: From acute high doses to chronic low doses // Frontiers in Plant Science. – 2018, No. 9. – P. 1–20. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.00847de Micco V., Arena C., Pignalosa D., Durante M. Effects of sparsely and densely ionizing radiation on plants // Radiation and Environmental Biophysics. – 2011. – Vol. 50. – P.1–19. https://doi.org/10.1007/s00411-010-0343-8de Micco V., Arena C., Pignalosa D., Durante M. Effects of sparsely and densely ionizing radiation on plants // Radiation and Environmental Biophysics. – 2011. – Vol. 50. – P. 1–19. https://doi.org/10.1007/s00411-010-0343-8Gudkov S. V., Grinberg M. A., Sukhov V., Vodeneev V. Effect of ionizing radiation on physiological and molecular processes in plants // Journal of Environmental Radioactivity. – 2019. – Vol. 202. – P. 8–24. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.02.001Gudkov S. V., Grinberg M. A., Sukhov V., Vodeneev V. Effect of ionizing radiation on physiological and molecular processes in plants // Journal of Environmental Radioactivity. – 2019. – Vol. 202. – P. 8–24. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.02.001Mittler R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance // Trends in Plant Science. – 2002. – Vol. 7(9). – P. 405–410.Mittler R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance // Trends in Plant Science. – 2002. – Vol. 7(9). – P. 405–410.Borzouei A., Kafi M., Khazaei H., Naseriyan B., Majdabadi A. Effects of gamma radiation on germination and physiological aspects of wheat (Triticum aestivum l.) seedlings // Pakistan Journal of Botany. – 2010. – Vol. 42. – P. 2281–2290.Borzouei A., Kafi M., Khazaei H., Naseriyan B., Majdabadi A. Effects of gamma radiation on germination and physiological aspects of wheat (Triticum aestivum l.) seedlings // Pakistan Journal of Botany. – 2010. – Vol. 42. – P. 2281–2290.Zhu J.-K. Abiotic Stress Signaling and Responses in Plants // Cell. – 2016. – Vol. 67, No. 2. – P. 313–324. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.08.029Zhu J.-K. Abiotic Stress Signaling and Responses in Plants // Cell. – 2016. – Vol. 67, No. 2. – P. 313–324. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.08.029Scheffer M., Bascompte J. Early-warning signals for critical transitions // Nature. – 2009. – Vol 461. – P. 53– 59. https://doi.org/10.1038/nature08227Scheffer M., Bascompte J. Early-warning signals for critical transitions // Nature. – 2009. – Vol 461. – P. 53– 59. https://doi.org/10.1038/nature08227Чиркова Т. В. Физиологические основы устойчивости растений. – СПб: Изд-во СПб. ун-та., 2002. – 244 с.Chirkova T. V. Physiological Basis of Plant Resistance. – St. Petersburg: S.-Peterb. Gos. Univ., 2002. – 244 p.Курсанов А. Л. Транспорт ассимилятов в растении. – М.: Наука, 1976. – 646 с.Kursanov A. L. Transport of assimilates in plants. – Moscow: Nauka, 1976. – 646 p.Shimalina N. S., Pozolotina V. N., Orekhova N. A. Stress memory in two generations of Plantago major from radioactive and chemical contaminated areas after the cessation of exposure // International Journal of Radiation Biology. – 2023. – Vol. 99, No. 8. – P. 1228–1238. https://doi.org/10.1080/09553002.2023.2146232Shimalina N. S., Pozolotina V. N., Orekhova N. A. Stress memory in two generations of Plantago major from radioactive and chemical contaminated areas after the cessation of exposure // International Journal of Radiation Biology. – 2023. – Vol. 99, No. 8. – P. 1228–1238. https://doi.org/10.1080/09553002.2023.2146232

The authors declare that there are no conflicts of interest present.