Разработка и применение люминесцентного метода для экологического анализа качества семян тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Козарь, Виктор Иванович

• Козарь, Виктор Иванович
• кандидат биологических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Козарь, Виктор Иванович

ВЕДЕНИЕ.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Приемы диагностики состояния экологических 11 систем

1.1.1 Индикация состояния почвы.

1.1.2 Анализ загрязнения гидросферы.

1.2. Закономерности реагирования организмов на тестовые нагрузки.

1.3. Семена высших растений как тест-объект для биоиндикации и биотестирования.

1.3.1. Ухудшение жизнеспособности семян при хранении.

1.3.2. Факторы, определяющие сроки хранения семян.

1.3.2.1. Неблагоприятные условия созревания.

1.3.2.2. Генетические факторы.

1.3.2.3. Условия хранения.

1.3.3. Физиолого-биохимические изменения у стареющих семян.

1.3.4. Свободные радикалы и перекисное окисление липидов как главная причина старения семян.

1.4. Способы определения качества семян.

1.4.1. Влажность семян.

1.4.2. Всхожесть семян.

1.4.3. Жизнеспособность семян.

1.5. Люминесцентные свойства биополимеров и семян

1.6. Резюме.

II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

11.1. Объекты.

11.2. Методы исследования

11.2.1. Всхожесть семян.

11.2.2. Ускоренное старение.

11.2.3. Тепловая обработка.

11.2.4. Влажность семян.

11.2.5. Выход электролитов.

11.2.6. Измерение поглощения кислорода.

11.2.7. Регистрация послесвечения воздушно-сухих и набухающих семян.

11.2.8. Регистрация спектров послесвечения при комнатной температуре.

11.2.9. ЯМР-определение содержания свободной воды в семенах.

11.2.10. Статистическая обработка результатов

III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

111.1. Послесвечение воздушно-сухих семян.

111.1.1. Кинетика затухания послесвечения.

111.1.2. Зависимость послесвечения от интенсивности возбуждающего света.

111.1.3. Зависимость послесвечения от температуры

111.1.4. Спектральные характеристики послесвечения сухих семян и биополимеров.

111.1.5. Влияние растворителей на послесвечение биопрепаратов.

111.1.6. Зависимость послесвечения семян и порошков веществ от их влажности.

111.1.7. Механизм послесвечения семян (рабочая гипотеза)

111.2. Зависимость ФКТ семян от их качества

III.2.1. Взаимосвязь между уровнем ФКТ воздушносухих семян и их всхожестью.

111.2.2. Оценка влажности воздушно-сухих семян методом ФКТ.

111.2.3. О причине возрастания ФКТ семян при старении .д

111.3. Анализ гетерогенности партии семян методом

111.3.1. Построение распределения семян по уровню ФКТ.

111.3.2. Фракционирование семян по качеству методом ФКТ.

111.4. ФКТ — анализ влияния физических факторов на сухие семена. 8(

III.5. ФКТ — определение качества семян у растений, выращенных в неблагоприятных экологических условиях.

III.6. Послесвечение прорастающих семян.

111.6.1. Спектральные характеристики свечения набухающих семян

111.6.2. Послесвечение и анаэробное состояние у набухающих семян бобовых.

III.7. Контроль состояния семян во время прорастания по уровню фосфоресценции эндогенных ]qq порфиринов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и применение люминесцентного метода для экологического анализа качества семян»

Для современного состояния окружающей среды характерно постоянно нарастающее техногенное давление на тропосферу, гидросферу, водные и почвенные экосистемы. По мнению академика A.B. Яблокова (1992), «.критическое экологическое состояние нашей страны в ближайшие годы перейдет в катастрофическое и может стать причиной социально-экономического неблагополучия». Уменьшение и регулирование техногенного воздействия, экологизация производства и оптимизация природопользования - проблемы, требующие современного научного обоснования.

Прямая объективная оценка качества окружающей среды основана на анализе поведения биоты, поскольку опасность любого фактора — это, прежде всего, биологическая характеристика (Сборник «Комплексные методы контроля качества природной среды», 1986). В отличие от приемов аналитической химии биологические подход выявляет интегральную опасность компонентов среды.

О реакции биоты на внешнее воздействие обычно судят по изменению средних значений параметров совокупности организмов, полагая, что распределение организмов в популяции по изучаемому признаку является нормальным. Однако на основании среднестатистических данных не всегда однозначно можно ответить на вопрос, обусловлены ли регистрируемые изменения популяции пороговой чувствительностью отдельных организмов, или воздействие изменяет качественный состав всех особей популяции одновременно. Устойчивость популяции к внешним воздействиям выше, чем отдельных организмов (Гродзинский, 1972), и потому в зависимости от состава популяции тестируемая опасность изучаемого фактора может варьировать.

Биологические методы допускают использование в качестве тест объектов различные организмы и определение любых удобных показателей состояния биологического объекта. Семена высших растений с практической точки зрения удобны в качестве тест-объекта, поскольку в сухом состоянии они долго остаются жизнеспособными. Однако их использование может показаться нелогичным. Воздушно-сухие семена находятся в анабиозе (ангидробиозе), а хорошо известно, что в этом состоянии создается значительная устойчивость организмов к внешним воздействиям, которые те же организмы в жизнедеятельном состоянии не выдерживают. Сухие семена устойчивы к высоким и низким температурам, действию безводных органических растворителей, токсическим газам (за исключением кислорода), ионизирующей и УФ радиации (Голдовский, 1986).

Но во время формирования семян, а также в фазу набухания и появления проростков устойчивость семян заметно снижается. Неблагоприятные условия внешней среды во время созревания семян могут вызывать у них глубокие физиологические и биохимические изменения. Поэтому качество и жизнеспособность семян свидетельствуют об условиях, в которых формировались семена на материнском растении (Реймес, 1983).

Хорошо известно, если набухающие семена подвергнуть действию высокой или низкой температуры, засолению, интоксикации и другим факторам, то прорастание семян ухудшается. Эта закономерность лежит в основе испытания биологической опасности различных агентов, а также устойчивости растений к этим факторам (Генкель, 1968; Удовенко, 1977; Кузин, 1995; Николаева и др., 1999).

В процессе длительного хранения характеристика семян постепенно ухудшается, они «стареют», качественный состав популяции семян изменяется. Однако, для биотестирования важен как качественный состав партии семян, так и качество отдельного семени.

Проверяют состояние семян проращиванием, но это медленный процесс и осуществим единожды. Рекомендуемые Международной ассоциацией оценки качества семян - ISTA (1976) экспресс методы определения состояния семян (окрашивание витальными красителями, восстановление солей тетразола, учет скорости утечки электролитов при набухании и некоторые другие физико-химические приемы), тоже не решают проблемы, так как связаны с частичным или полным разрушением семени, что исключает дальнейшее использование последнего, как индивидуального носителя информации в процессе онтогенеза растения, полученного из этого семени.

Из этих очевидных фактов следует, что для целей биотестирования важно иметь такой метод, с помощью которого можно было бы многократно определять качество семян еще до проращивания, не нарушая их нативного состояния. Этот прием позволил бы проследить динамику изменения качества воздушно-сухих семян в зависимости от влияющих на качество семян факторов и отбирать из конкретной популяции семена с близкими характеристиками, что также существенно для определения физиолого-биохимических изменений у подвергнутых испытанию семян.

На кафедре биофизики биологического факультета МГУ в 1980 году было обнаружено явление длительного послесвечения воздушно-сухих семян разных растений, возбуждаемое видимым светом. Соискателем впервые зарегистрировано свечение нативных набухающих семян, которое тоже возбуждается, как и свечение воздушно-сухих семян, видимым светом. Данная работа посвящена выявлению природы этих свечений и созданию на основе этого явления прижизненного метода оценки качества семян с целью использования последних для биоиндикации и биотестирования состояния окружающей среды.

Разработка нового метода предполагала решение следующих задач:

1. определение основных характеристик послесвечения воздушно-сухих и набухающих семян и на их основании формулирование гипотезы о природе свечения;

2. исследование взаимосвязи послесвечения семян с их качеством (влажность, всхожесть и жизнеспособность);

3. выяснение характера распределений семян в партиях по уровню послесвечения и исследование влияния факторов среды на вид распределений;

4. необходимо было продемонстрировать приемы использования послесвечения семян для диагностики состояния внешней среды.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Современное экологическое состояние территории нашей страны можно определить как критическое. К зонам экологического бедствия относятся 16% общей площади. Вследствие огромной концентрации тяжелой промышленности, в том числе оборонной, на территории Южного и Среднего Урала скопилось радиоактивных отходов от производства ядерного оружия в сотни раз больше, чем было выброшено во время аварии на Чернобыльской АЭС. Велика вероятность поражения этими отходами территории, на которой проживает до 10 миллионов человек.

Сверхинтенсивное сельскохозяйственное загрязнение Краснодарского края привело к тому, что когда-то самое богатое по уловам на единицу площади Азовское море полностью потеряло рыбо-хозяйственное значение, а огромные территории превратились в промышленные пустоши.

В Центрально-башкирском районе нефтеразрабатываю-щей и химической промышленности, имеющем огромный уровень загрязнения среды, зарегистрирована новая детская болезнь - дети-тикеры (дети с постоянно дергающимися конечностями). Таким же уровнем загрязнения от угольной, химической и других отраслей промышленности отличается Кемеровская область. В реки и озера северной части Тюменской области ежегодно выливается нефти больше, чем ее попадает в мировой океан. Зарево от сжигаемого на тысячах скважин попутного газа видно из космоса. К числу перечисленных регионов следует добавить бассейн Волги и Ладожского озера (индустриальное и сельскохозяйственное загрязнения), Нижний Амур и многие другие.

40% населения страны живет в экологически неблагоприятных условиях. Несмотря на принимаемые меры, уровень загрязнения непрерывно растет. Сокращается естественное плодородие почв, миллионы гектаров ежегодно выбывают из сельскохозяйственного оборота в результате эрозии, засоления и подтопления. Сокращается площадь лесов. Согласно статистике ежегодно лес вырубается примерно на территории, на которой должно происходить его восстановление. Однако на местах варварской вырубки леса опустыниваются большие территории в Коми республике и Хабаровском крае. Во всех регионах добычи нефти и газа (Прикаспий, Сибирь, Дальний Восток, Сахалин, Баренцово море и др.) в результате загрязнения пропадают миллионы гектаров земли и акватории.

Нарастает темп уничтожения животных и растений: ежегодно исчезает несколько видов. Под угрозой уникальное видовое разнообразие озера Байкал.

Анализируя экологическую обстановку на территории бывшего Советского союза академик А.В. Яблоков (1992), пишет: «По всем возможным сценариям развития страны экологический кризис в ближайшие годы будет нарастать и усугубляться. Критическое экологическое состояние страны в ближайшие годы перейдет в катастрофическое и выйдет на второе, а кое-где и на первое место среди причин социально-экономического неблагополучия».

Сложившаяся к настоящему времени неблагоприятная эколого-биохимическая ситуация в стране является следствием научно-технического прогресса. Освобождаясь от прямой зависимости от природы, общество все больше зависит от ее «благополучия». Необходима разработка научных основ оптимизации природопользования, нахождения путей экологизации производства и восстановления природных систем.

Экологи должны иметь представление о надежности экосистем и способности последних переносить существующие антропогенные нагрузки. Наиболее адекватным приемом оценки качества окружающей является изучение поведения биоты, поскольку вредность (токсичность) любого фактора - это, прежде всего, биологическая характеристика. В отличие от приемов аналитической химии биологические методы определяют интегральную опасность компонентов среды, действие которых зависит от их взаимодействия (синергизма и антагонизма). В настоящее время контроль за состоянием биоты в полевых условиях (биоиндикация, биомониторинг) сочетают с приемами лабораторного биотестирования.

Заключение диссертации по теме «Экология», Козарь, Виктор Иванович

ВЫВОДЫ

1. Исследованы закономерности возбуждаемого видимым светом (максимум 390 нм) послесвечения воздушно-сухих семян и биопрепаратов при комнатной температуре. Показано, что послесвечение в миллисекундной области имеет два максимума 540 и 620 нм и представляет собой явление фосфоресценции при комнатной температуре (ФКТ).

2. Установлена взаимосвязь между уровнем послесвечения семян и их качеством (всхожесть и влажность). Логарифм уровня послесвечения семян обратно пропорционален их всхожести (коэффициент корреляции -0,92 — -0,98). В области влажности семени 4-20% логарифм уровня ФКТ линейно снижается с увеличением содержания воды в семени. Показано, что однотипная зависимость ФКТ от всхожести и равновесной влажности обусловлена дегидратацией тканей семени при снижении его жизнеспособности. Предложено по уровню ФКТ контролировать изменение влажности биопрепаратов в области от 4 до 20%. Метод позволяет определять разницу во влажности объектов в 0,1-0,2%.

3. Построение распределений воздушно-сухих семян по уровню послесвечения показало, что только высококачественные семена (всхожесть 98-95%) нормально распределены по этому показателю. Партии семян более низкой всхожести состоят из трех дискретных фракций. Из семян фракции I вырастают нормальные проростки; среди проростков из семян фракции II преобладают проростки с морфологическими дефектами; кроме того, часть семян погибает от гипоксии; фракция III содержит мертвые семена. Предложено для биотестирования использовать семена второй фракции, как более чувствительные к внешним воздействиям.

4. Показано, что распределение воздушно-сухих семян по уровню ФКТ зависит от условий вегетации материнского растений. Анализа таких распределений позволяет судить об экологических условиях роста растения, а также о последствиях предпосевной обработки семян (лазерное облучение, электрическое поле коронного разряда и др.)

5. Обнаружено новое явление - послесвечение набухших семян. Свечение представляет собой фосфоресценцию эндогенных порфиринов в анаэробных условиях. Причиной анаэробиоза под оболочкой у семян бобовых является активное дыхание зародыша и медленная диффузия кислорода через оболочку. По уровню фосфоресценции можно контролировать гипоксическое состояние у зародыша семени in vivo во время прорастания в нормальных условиях и в присутствии токсиканта.

6. Сделано общее заключение, что регистрацию послесвечения сухих семян и фосфоресценцию эндогенных порфиринов у прорастающих семян можно использовать как методы экоанализа качества семян в работах по биоиндикации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Семена представляют собой достаточно специфический объект для целей биоиндикации состояния окружающей среды. Они надолго «запоминают» условия, в которых росло материнское растение, в виде своего физиолого-биохимического состояния. Качественный состав популяции семян это как бы «летопись» условий, в которых формировались семена. От него зависит динамика старения партии семян при хранении. Поэтому анализ свойств семян в партии может служить биодиагностическим приемом.

В начале прорастания (набухания и проклевывания), то есть во время перехода от инертного нежизнедеятельного состояния к жизнедеятельному, семя становится высоко чувствительной системой. Это фундаментальное свойство любых сложных систем. На основе этого принципа разработаны многочисленные методы испытания надежности механических, электронных и других сложных механизмов.

При набухании семени его клеточные мембраны претерпевают фундаментальные структурно-функциональные перестройки. Это критический момент, стрессовая ситуация в жизни семени. В начале набухания семени мембраны легко проницаемы для воды и низкомолекуляных соединений и потому в этот момент у семени велик риск потери жизнеспособности. По мере восстановления интактности мембран утечка веществ из клеток резко замедляется, включаются репарационные механизмы и восстанавливается энергетика клетки. Именно этот переходный период в жизни семени используют для анализа биологического действия факторов разной природы. Прием известен как «проростковая проба». При использовании семян в качестве организма для контроля состояния окружающей среды необходимо учитывать, что, как и в случае жизнедеятельных систем, реакция семени на градуально возрастающее воздействие не является линейной. Поведение любой живой системы, ее реакция в зависимости от напряженности фактора может изменять знак ответа. Различают двухфазный (фармакологическая инверсия, гормезис [Кузин, 1995]) и трехфазный (парадоксальная реакция [Александров, 1985]) ответы. При парадоксальном ответе стимулирующему действию малых доз предшествует обратимое нарушение жизнедеятельности организма и клетки. Всеобъемлющей гипотезы, объясняющей подобное поведение живых систем, до сих пор нет.

Динамику поведения отдельного семени в ответ на воздействие исследовать невозможно, поскольку для определения состояния семени его необходимо прорастить, что можно сделать только один раз. Поэтому используют попу-ляционно-статистический подход, принимая, что семена в популяции по свойствам (качеству) распределены нормально [Roberts, АЪ-dalla, 1968; Ellis et al., 1982]. Однако и этот подход не решает проблемы, так как остается неясным отражают ли средне-статистические данные изменение свойств каждого семени или они результат изменения состава популяции.

В настоящей работе показано, что распределение семян по уровню ФКТ унимодально лишь в партии с 95-100% всхожестью. В партиях с более низкой всхожестью путем регистрации ФКТ индивидуальных семян можно выделить дискретные фракции, отличающиеся по качеству. Существование таких фракций было показано также по выходу электролитов из набухающих семян и длине осевых органов (Веселова и др., 1999).

Предложенный в работе люминесцентный метод сортировки воздушно-сухих семян позволяет провести выбраковку семян низкого качества и тем самым, с одной стороны, повысить всхожесть семенного материала, а с другой, сформировать более однородные по качеству пробы семян. Использование в опытах таких семян целесообразно при физиолого-биохимических исследованиях, а также может обеспечить получение более надежных результатов при биотестировании.

На фракционированных методом ФКТ семенах сои в работе показано (рис 13), что использование более чувствительной части популяции семян ускоряет определения опасности термического воздействия.

Построение распределений индивидуальных семян перца по уровню ФКТ позволило наблюдать факт ухудшения качества семян у растений, перенесших холодовой стресс на фазе прорастания семян, а также в случае выращивания растений в неоптимальных для них условиях (рис. 16, 17). Эти примеры показывают, что регистрация послесвечения воздушно-сухих семян адекватно отражает существование неблагоприятных экологических условий во время роста растения, и значит метод может быть использован для целей биоиндикации. Эту мысль подтверждают наблюдения закономерности изменения фракционного состава популяции семян после воздействия на семена коронного разряда и лазерного облучения (рис. 14, 15).

Уровень ФКТ семян в основном определяет содержание в них воды. Неодинаковое свечение семян означает, что они отличаются по влажности и по этому показателю группируются в качественно разные фракции. Конечно, не само содержание воды определяет качество семени. Равновесная влажность индивидуальных семян и ее изменение при старении и последействии разных факторов свидетельствует о модификации клеточных мембран и биополимеров, увеличивающей их гидрофобность. Потеря семенем жизнеспособности сопровождается уменьшением в клетках количества связанной воды, что и приводит к возрастанию уровня послесвечения.

В работе показано, что обнаруженное нами явление свечения набухающих семян бобовых, обусловлено фосфоресценцией эндогенных порфиринов в условиях дефицита кислорода. Поэтому наблюдение за уровнем фосфоресценции у набухающих семян позволяет констатировать дефицит кислорода у эмбриона в это время. Известно, что большинство видов семян испытывает дефицит кислорода при прорастании [Джеймс, 1956; Larson, 1968; Leblova, 197S;AI-Ani et al., 1985]. Особенно он опасен для крупных семян бобовых, у которых он может стать причиной их гибели. Нами показано, что наблюдать за развитием гипокического состояния у семян бобовых можно, регистрируя фосфоресценцию. Поскольку все растительные ткани содержат порфирины, то путем измерения уровня фосфоресценции можно наблюдать за этим состоянием in vivo не только у прорастающих семян, но и в любых тканях растительного организма. Появления фосфоресценции у семян бобовых во время процедуры ускоренного старения (рис. 21, 22), свидетельствует в пользу точки зрения, согласно которой механизм потери семенами жизнеспособности при ускоренном старении отличается от такового при старении семян в сухом состоянии.

Регистрация фосфоресценции порфиринов показала, что причиной стимуляции всхожести семян гороха под влиянием малых количеств токсиканта парахлормеркурий бензоата (явление гормезиса) является уменьшение количества семян в популяции, страдающих от дефицита кислорода во время набухания. Дальнейшее исследование этого феномена вероятно поможет ответить на вопрос: в чем причина того, что давно известный результат стимуляции всхожести семян разными физико-химическими воздействиями в малых дозах воспроизводится далеко не в каждом опыте. Эта ситуация порождает дискуссию о существовании явления и его механизме.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Козарь, Виктор Иванович, 2005 год

1. Акифьев АП., Потапенко А И, Рудаковская Е.Г. (1997). Ионизирующие излучения и 5-бром-2- дезоксиуридин как инструменты анализа фундаментального механизма старения животных. / / Радиационная биология. Радиоэкология. 37, вып. 4, 613-620.

2. Аксенов СИ (1980). Состояние воды в биологических объектах. В кн. Связанная вода в дисперсных системах. М., Изд-во МГУ, т. 5, 4 8-7 6.

3. Аксенов СИ (1990). Вода и ее роль в регуляции биологических процессов. М.: Наука. 113 с.

4. Александров В.Я. (1985). Реактивность клеток и белки. Л-д., Наука. 317 с.

5. Андреев В. К, Фомичев ММ, Бородин ИФ. и др. (1986). Способ определения жизнеспособности семян зерновых культур. А.с. № 1607712.

6. Артемьев Т.И, Жеребцов Т.К., Борисович Т.М (1988). Влияние загрязнения почвы нефтью и нефтепромысловыми сточными водами на комплекс почвенных животных. // В сб.: Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 82-98.

7. Белецкий В.И (1983). Количественное сопоставление токсичности веществ для гидробионтов и его использование. //В сб.: Обобщенные показатели качества вод-83. Практические вопросы. 31-33.

8. Бочваров 77.3., Николаева А К., Алехина И.Д и др. (1983). Оценка жизнеспособности семян сои при естественном старении, биотестирования и биоиндикации. Черноголовка. 31-33.

9. Бочваров П.З., Веселова Т.В., Алехина Н.Д., Веселовский В.А (1984). Использование метода замедленной люминесценции для оценки изменений, происходящих в семенах сои после ускоренного старения. // Сельхоз. Биология. № 6. 66-68.

10. Бурштейн Э.А (1977). Собственная люминесценция белка (природа и применение). // Итоги науки и техники. Биофизика. М.: ВИНИТИ. 7. 83-105.

11. Ванярхо В.Г. (1990). Способ определения жизнеспособности семян. Патент РФ 2076554.

12. Веселовский В.А, Веселова Т.В. (1990) «Люминесценция растений». Москва, «Наука», 200 с.

13. Веселова Т. В., Веселовский В.А, Маренков B.C., Рубин А Б., Шеберлайн В. Способ определения влажности семян растений и устройство для его осуществления. Авт. свид. № 1047431 с приоритетом от 13 июля 1981 г.

14. Весело в а Т. В., Веселовский В. А, Карташова Е.Р., Тереш-кина С.Д. (1995). Количественное определение потери жизнеспособности семян сосны при разных способах хранения. // Физиология растений. 42, №4, 616-621.

15. Веселова Т.В., Веселовский В.А, Леонова Е.А (1999). Что означает изменение гетерогенности популяции семян при ускоренном старении? // Физиология растений 4 6, №3, 477-483.

16. Владимиров Ю.А (1965). Фотохимия и люминесценция белков. М.: Наука.232 с.

17. Владимиров Ю.А, Литвин Ф.Ф. (1959). Исследование сверхслабых свечений в биологических системах. // Биофизика. 4, № 3. 601-606.

18. Владов Ю.Р. (1985). Люминесцентный автоматический контроль зерна. // Тез. докл. всесоюз. сов. «Люминесцентные методы исследования в сельском хозяйстве и перерабатывающей промышленности». Минск.71-73.

19. Габуда СП. (1982). Связанная вода. Факторы и гипотезы. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение. 157 с.

20. Генкелъ П.А (1982). Физиология жаро- и засухоустойчивости растений. М. «Наука».

21. Гиллет Дж. (1988). Фотофизика и фотохимия полимеров. Введение в изучение фотопроцессов в макромолекулах. М. «Мир».435 с.

22. Гиляров КС. (1965). Зоологический метод диагностики почв. М., Наука, 278 с.

23. Голдовский А К (1981). Анабиоз. Л-д: Наука. 136 с.

24. Голдовский АМ (1986). Анабиоз и его практическое значение. Л-д: Наука.187 с.

25. Горчакова И.О., Горчаков С.А, Павлов ЛВ. (1992). Устройство для предварительного определения всхожести семян. Патент РФ № 2060638.

26. Гродзинский ДМ. (1972) «Биофизика растений». Киев. «Наукова думка». 256 с.

27. Джеймс В. (1956). Дыхание растений. М. Изд-во Иностранной литературы. 209-214.

28. Дмитриева А Г., Веселова Т.В., Веселовский В. А (1989). Биотестирование сточных вод с применением регистрации замедленной флуоресценции микроводорослей. // Сб. «Методы биотестирования качества водной среды». Изд-во МГУ, 21-34.

29. Исмаилов Н.М. (1982). Нефтяное загрязнение и биологическая активность почв. // В кн. «Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем.» М. Наука. 227-234.

30. Конев СВ. (1965). Электронно-возбужденные состояния биополимеров. Минск. Наука и техника.

31. Конев СВ., Катибников МА (1961). Длительное послесвечение белков и аминокислот при комнатной температуре. I. Кинетика послесвечения белков и аминокислот.// Биофизика 6, № 3. 638-642.

32. Кршценко В.П., Ушакова Т.Ф., Верещак MB., Фомина Л.Г., Хомич Н.П. (1990). Способ определения жизнеспособности семян. Патент РФ 2025928.

33. Кудряшов Ю.Б., Беренфелъд Б.С. (1982) Основы радиационной биофизики. 302 с.

34. Кузин AM (1995) Идеи радиационного гормезиса в атомном веке. М.: Наука. 158 с.

35. Ларионов Ю.С, Ларионова ЛМ (1981). Способ определения жизнеспособности семян зерновых культур, преимущественно пшеницы. A.c. № 1015836.

36. Лесников ЛА (1983). Биотестирование и система охраны вод. // Сб.: «Практические вопросы биотестирования и биоиндикации», Черноголовка, 23-27.

37. Литке СВ., Лялин Г.Е (1985). Замедленная флуоресценция адсорбированных флавинов. // Оптика и спектроскопия 59, № 3, 670-673.

38. Мажулъ В.М, Конев СВ., Ермолаев Ю.С и др. (1983). Исследование равновесной динамики белков клетки методом триптофановой фосфоресценции при комнатной температуре. // Биофизика 26. 980-983.

39. Международные правила анализа семян. (1984). Перевод с английского "International Rules for Seed Testing. Rules 1976. 310c.

40. Николаева М.Г., Лянгузова КВ., Позднова JLM (1999). Биология семян. С-Пб. 231 с.

41. Обручева Н.В., Ковадло JLC (1985). Два этапа усиления дыхания прорастающих семян гороха по мере увеличения их оводненности. // Физиология растений. Т. 32, вып. 4. 753-761.

42. Орлова H.H., Содатова О.П. (1975). Цитогенетическое изучение мутационного процесса в семенах популяций и чистых линиях ржи (Seeale cereale L.) при хранении. // Генетика. №11.

43. Патрикеев В.В., Чудный AB. (1971). Способ определения жизнеспособности семян и пыльцы растений. A.c. № 381313.

44. Пиковский Ю.И. (1981). Геохимические особенности техногенных потоков в районах нефтедобычи. // В кн.: «Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем.» М. Наука. 134-148.

45. Подоба ИМ (1992). Техногенная трансформация почвенного покрова. // В кн.: «Современные проблемы изучения и сохранения биосферы». Ред. Н.В.Красногорская. Т. 3. 180-183.

46. Поликарпов Г.Г., Гродзинский ДМ, Кутлахметов Ю.А, Андреев АД. (1992). Надежность в оценке состояния биосистем. // В кн. «Современные проблемы изучения и сохранения биосферы». Ред. Н.В.Красногорская. Т. 3. 34 6-357.

47. Реймерс Ф.Э. (1987). Растение во младенчестве. Наука. 182 с.

48. Рапли Дж., Янг Л, Толлин Г. (1984). Исследование термических и других параметров взаимодействия воды с белками. В кн.: "Вода в полимерах". М. Мир. 114-136.

49. Роберте Е.Г. (1978а). Влияние условий хранения семян на их жизнеспособность. // В кн.: «Жизнеспособность семян». Ред. Е.Г.Робертс. М. Колос. 20-62.

50. Роберте Е.Г. (19786). Цитологические, генетические и метаболические изменения, связанные с потерей жизнеспособности. // В кн.: «Жизнеспособность семян». Ред. Е.Г.Робертс. М. Колос. 244-293.

51. Рухля АН, Шадыро ЩИ, Петряев Е.П., Петренко ЛИ (1981). Способ определения посевной годности семян. А.с. № 982556.

52. Сборник «Современные проблемы изучения и сохранения биосферы», 1992,том 3, 204.

53. Солдатова О.П., Орлова ЯЯ (1984). Развитие мутационного процесса в семенах при хранении. // Докл. ВАСХНИЛ. 11 18-20.

54. Стрелер Б. (1964). Время, клетки, старение. М.: Мир.

55. Тарушкин В.И, Баутин В.М, Лубников СИ (1999). Способ определения влажности зерновых культур. // Патент ВД 991264.

56. Теренин АН (1967). Фотоника молекул красителей. Л-д. Наука. 308с.

57. Трубицин А Г. (1974). Способ выделение здоровых семян сои. Патент Ш 1205330. А.с. № 513660.

58. Тюрин Ю.С, Шаин С. С (1974). Применение люминесцентного анализа в селекции яровой вики. // Материалы I Все-союз. симп. по молекулярной и прикладной биофизике растений. Краснодар. 188-18 9.

59. Шилова ИМ (1988). Биологическая рекультивация неф-тезагрязненных земель в условиях таежной зоны. // В кн. «Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем.» М. Наука. 156-167.

60. Штина Э. А (1985). Почвенные водоросли как пионеры зарастания техногенных субстратов и индикаторы состояния нарушенных земель. // Ж. Общей биологии. 4 6, N 4,435-443/

61. Удовенко Г.В. (1977). «Солеустойчивость культурных растений». Ленинград. Колос. 215 с.

62. Филенко О.Ф. (1988). Водная токсикология. Черноголовка. 157с.

63. Фирсова МК, Попова Е.П. (1981). Оценка качества зерна и семян. М.: Колос. 223 с.

64. Хургин ЮМ (1972). Гидратация глобулярных белков. // Ж. Всесоюз. Хим.об-ва им. Д.И.Менделеева 21. 684-690.

65. Цой КМ, Апрод А К, Алешин ЕЛ, Баллод ЗМ (1970). Способ определения жизнеспособности семян растений. А.с. № 372975.

66. Шилова ИИ (1988) Биологическая рекультиваця нефтезагрязненных земель в условиях таежной зоны. // Сб.: «Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем». Ред. М.А.Глазовская. М. Наука. 159-167.

67. ШимановВ.Г., Шамсутдинов З.Г., Шегай В.Ю., Ионис Ю.И. (1975). Способ определения всхожести семян. А.с. № 546314.

68. Эффекты сверхмалых доз биологически активных веществ. // Российский химический журнал, N 5 (1999).

69. Яблоков АВ. (1992). Введение. // В кн. «Современные проблемы изучения и сохранения биосферы». Т.З. Ред. Н.В.Красногорская, с. 3-7.

70. Aaron J.J,, Andino M, Winefordner J.D. (1984). The effect of ion-exchange filter papers and of heavy atoms on room-temperature phosphorescence of several indoles. // Analityca Chimica Acta. 160. 171-184.

71. Abdul-Baki AA (1980). Biochemical aspects of seed vigor. // Hortscience, 15. 765-771.

72. Al-Anl A, Bruzau F., Raymond P., Saint-Ges V., Leblanc J.M, Pradet A, (1985). Germination, respiration and adenylate energy charge of seeds at various oxygen partial pressures. // Plant Physiol. 79. 885-890.

73. Anderson J.D. (1973). Metabolic changes associated with senescence. // Seed Sci. and Tecnol. 1.401-416.

74. Barton L. V. (1961). Seed preservation and longevity. // London: Leonard Hill.

75. Bernal-Lugo, Camacho A, Carballo A (2000). Effects of Seed Ageing on the Enzymic Antioxidant System of Maize Cultivars. 11 Seed biolody: Advances and Applications (eds M. Black, K.J. Bradford, J. Vazquez-Ramos). 14. 151-160.

76. Blok M.C., Vender Neutkok E.C.M, van Deenen L.L.M de Gier J. (1975). The effect of chain length and lipid phase transitions on the selective permeability properties of liposomes. // Biochim Biophys. Acta. 406. 187-191.

77. Brewer AK, Washington D.C., S.L. Adelman, McLean Va. (1966). Method for analysis and identification of biologic entities by phosphorescence. US Patent №3 470 373.

78. Buchvarov P, Grantcheff T. (1984). Influence of accelerated and natural ageing on free radical levels in soybean seeds. // Physiol. Plant. 60, 53-56.

79. Buitink J., Mireille MAE., Hemminga MA, Hoekstra FA (1998). Influence of water content and temperature on molecular mobility and intracellular glasses in seed and pollen. // Plant Physiology. 118. 531-541.

80. Debye P., Edwards 1.0. (1952). A note on the phosphorescence of proteins. // Science. 116. 143-144.

81. Delouche J.C., Baskin CC. (1973). Accelerated aging techniques for predicting the relative storability of seed lots. // Seed Sci. Technol. 1. 427-452.

82. Dickie J.B., Ellis RH, Kraak H.L., Ryders K, Tompsett P.B. (1990). Temperature and seed storage longevity. // Annals of Botany. 65. 197-204.

83. Duke S.H., Kakefuda G (1983). Differential leakage of intracellular substances from imbibing soybean seeds. // Plant Physiol. 72. 919-924.

84. Ellis RH., Osei-Bonsu, Roberts E. (1982). The influence of Genotype,Temperature and Moisture on Seed Longevity in Chickpea, Cowpea and Soya bean. // Ann. Bot. 50. 69-82.

85. Giese AC., Leighton RA (1937). Phosphorescence of cells and cell products. // Science. 85. 428-437.

86. Goodwin RR (1953). Fluorescent substances in plants. // Annu. Rev. Plant Physiol. 4. 283-304.

87. Harman G.E., Mattick L.R (1976). Association of lipid oxidation with seed ageing and death. // Nature. 260. № 5549. 323-324.

88. Harrington J.F. (1972). Seed storage and longevity. // In: «Seed Biology.» T.T.Kozlowski (Ed.). Vol. 3. N.Y.: Academic Press. 145-245.

89. Harrington J.F. (1973). Biochemical basis of seed longevity. // Seed Sci. Technol. 1. 453-461.

90. Hay F.R, Mead A, Manger K, Wilson F. (2002). One-step analysis of seed storage data and longevity of Arabi-dopsis thaliana seeds. // In: «VII International Workshop on Seed Biology.» Salamanka, Spain. Abst. 47.

91. Hendry G.AF., Khan M (1998). Seed mortality and free radicals. Abs. Book "Oxygen, free radicals and oxidative stress in plants". // Euroconference, Granada, Spain December 17-19. 40.

92. Hill H.J., Taylor AG., Huang X.L. (1988). Seed viability determinations in cabbage utilizing sinapin leakage and electrical conductivity measurements. // J. Exp. Bot. 39. № 207. 1439-1447.

93. Hoekstra F.A, Golovina E.A, Buitink J. (2001). Mechanisms of plant desiccation tolerance. // TRENDS in Plant Science. 6(9). 431-438.

94. IselyD. (1957). Vigor tests. // Proc. Assoc. Offic. Seed Anal. 47. 176-182.

95. ISTA (1985) (International Seed Testing Association). International rules for seed testing: rules 1985. // Seed Sci. Technol 13. 299-355.

96. Jalink H, Frandas A, van der School R, Bino J.B. (1998). Chlorophyll fluorescence of the testa of Bras-sica oleracea seeds as an indicator of seed maturity and see quality. // Sci agric. Piracicaba. 55. 88-93.

97. Kaloyereas S.A (1958). Rancidity as a factor in the loss of viability of pine and other seeds. // J. Amer. Oil Chemists' Society 35. 176-179.

98. Khan MM, Hendry G.AF., Atherton KM, Walters-Vertucci C. (1997). Light promotes free radical accumulation in ageing soyabean seeds. // In: «Basicand Applied Aspects of Seed Biology.» (Eds. R.H.Ellis, M.Black,

99. A.J.Murdoch, T.D.Hong) Kluwer Academic Publishers. Dordrecht. Printed in Great Britain. 809-815.

100. Koostra P. T., Harrington J.F. (1969). Biochemical effects of age on membrane lipids of Cucumis sativus L. seeds. // Proc. International Seed Testing Ass. 34. 329-340.

101. Krasnovsky AA (Jr.) (1982). Delayed fluorescence and phosphorescence of plant pigments. // J.Photosin Photobiol. 36. № 6. 733-741.

102. Lanteri S., Quagliotti L, Belletti P., Scordino A, Triglia A (1998). Delayed luminescence and priming-induces nuclear replication of unaged and controlled deteriorated pepper seeds {Capsicum annuum L.). // Seed Sci. Technol. 26. 413-424.

103. Larson L.A (1968). The effect soaking pea seeds with or without seedcoats has on seedling growth. // Plant Physiol. 43. 255-259.

104. Leblova S. (1978). Pyruvate conversions in higher plants during naturalanaerobiosis. // In Hook D.D., Crawford R.M.M. (Eds.) «Plant Life in Anaerobic Environments.» Ann Arbor Science, Ann Arbor, Michigan. 155168.

105. Livesley M. A, BrayCM. (1991). The effect of ageing upon a-amilase production and protein synthesis by wheat aleurone layers. // Annals of Botany. 68. 69-73.

106. MacLeod AM (1952). Enzyme activity in relation to barley non-viability. // Transactions and Proceedings of the Botany Society of Edinburgh. 36: 18-33 (umt. no Smith, Berjak, 1995).

107. Maurel Ch. (1997). Aquaporins and water permeability of plant membranes. // Ann.Rev.Plant Physiol.Plant Mol. Biol. 48, 399-429.

108. Mazor L, Negbi M, Peri M (1984). The lack of correlation between ATP accumulation in seeds at the early stage of germination and seed quality. // Journal of Experimental Botany. 35. 1128-1135.

109. Mead A, Gray D. (2002). Prediction of seed longevity: a modified model and improved fitting process. // In: «VII International Workshop on Seed Biology.» Salamanka, Spain. Abst. 46.

110. Mukhtar N.D., Laidman D.L. (1982). Mineral ion transport in the embryos of germinating wheat (Triticum aestivum). // J. Exp. Bot. 33, 643-655.

111. Musumeci F., Triglia A, Grasso F., Scordino A, Sitko D. (1994). Relation between delayed luminescence and functional state in soya seeds. // Nuovo Cimento. 16. 65-73.

112. Osada L., Kuroda H. (1982). Luminescence emission of high-density polyethylene. // J. of Polymer Science: Polymer Letter Edition. 20. 577-581.

113. Osborne D.J. (1980). Senescence in seeds. In: «Senescence in Plants.» K.V. Thimann (ed). CRC Press. Boca Raton, FL.

114. Papp S., Vanderkool J.M. (198 9). Tryptophan phosphorescence at room temperature as a tool to study protein structure and dynamics. // Photochem. Photobiol. 49. № 6. 775-784.

115. Parrish D.L., Leopold AC. (1978). On the mechanism of aging in soybean seeds. // J. Exp. Bot. 61. 365-368.

116. Perry M.J., Porter S.M. (198 9). Determination of the cross-section absorption coefficient of the individual phytoplankton cells by analytical flow cytometry. // Limnol. Oceanogr. 34. N8. 1727-1738.

117. Perl M, Luria L, Gelmond R (1978). Biochemical changes in wheat embryos aged under different storage conditions. // J. Exp. Bot. 28. 227-236.

118. Petruzelli L., Taranto G. (1984). Phospholipid changes in wheat embryos aged under different storage conditions. // J. Exp. Bot. 35. 517-534.

119. Poquett RT., Smith MT., Ross G. (1992). Lipid autoxi-dation and seed ageing: putative relationships between seed longevity and lipid stability. // Seed Sci. Research. 2. 51-54.

120. Powell AA, Matthews S. (1978). The damaging effect of water on dry pea embryos during imbibition. // J. Exp. Bot. 29, № 112. 1215-1229.

121. Priestley D.A (1986). Seed Ageing. Implication for Seed Storage and Persistence in the Soil. // Comstock Publishing Associates, Ithaca, New York, London.

122. Priestley D.A, Leopold AC. (1979). Absence of lipid oxidation during accelerated aging of soybean seeds. // Plant Physiology. 63. 726-729.

123. Roberts E.K (1972). Cytological, genetical and metabolic changes associated with loss of viability. // In: «Viability of Seeds.» Roberts E.H. (ed). Chapmam and Hall, London. 253-306.

124. Roberts E.K, Abdalla F.R (1968). The influence of pre- and post-storage hydration treatment on chromosomal aberrations, seeds abnormalities, and viability of lettuce seeds. // Annals of Botany 32. 97-117.

125. Roberts E.E, Ellis RH. (1989). Water and Seed Survival. // Annals of Botany 63. 39-52.

126. Rolletschek H., Borisjuk L, Koschorreck K, Wobus U., Weber U. (2002). Legume embryos develop in a hypoxic environment. // J. Experim. Bot. 53 (371) 1099-1107.

127. Senaratna T., GusseJ.F., McKersle. (1988). Age-induced changes in cellular membranes of imbibed soybean seed axes. // Physiology plantarum. 73, 85-91.

128. Shah N.K, Ludescher RD. (1993). Influence of hydration on the internal dynamics of hen egg white lyso-zyme in the dry state. // J. Photochem. Photobiol. 58. № 2. 169-174.

129. Simon E.W., Ha rum. RMR (1972). Leakage during seed imbibition. // J. Exp .Bot. 23. № 77. 1076-1085.

130. Stewart RRC., Bewley J.D. (1980). Lipid Peroxidation associated with accereted aging of soybean axes. // Plant Physiol. 65. 245-248.

131. Strambini G.B., Gabellieri E. (1984). Intrinsic phosphorescence from proteins in the solid state. // Photochem. Photobiol. 39. 725-729.

132. Vertucci C.W., Ellenson J.L., Leopold AC. (1985). Chlorophyll fluorescence characteristics associated with hydration level in pea cotyledons. // Plant Physiol. 79. 248-252.

133. Vertucci C. W., Roos EE. (1990). Theoretical basis of protocols for seed storage. // Plant Physiol. 94. 10191023.

134. Veselova T.V. (2002). Assessment of individual seed vigor and seed lot heterogeneity by room temperature phosphorescence. // Seed Sci. and Technol. 30. 187-196.

135. Weissenbock G, Schnabl H, Scharf K, Sachs G. (1987). On the properties of fluorescing compound in guard and epidermal cells of Allium cepa L. // Planta. 171. 88-95.

136. Wilson D.O., McDonald MB. (1986). The lipid peroxidation model of seed ageing. // Seed Sci. Technol. 14. 269-300.

137. Woodstock L.W. and Tao KL.J. (1981). Preventing of imbibition injury in low vigour soybean embryonic axes by osmotic control of water uptake. // Physiology Plantarum. 51. 133-139.