Репродукція та ендоредуплікація у Drosophila melanogaster Meig. за впливу нітрату свинцю

  • В. Ю. Страшнюк
  • О. В. Тагліна
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v27.1344

Анотація

Мета. Метою роботи було дослідити репродуктивну здатність та ступінь політенії хромосом у Drosophila melanogaster Meig. за впливу різних концентрацій нітрату свинцю. Методи. Матеріалом для досліджень була лінія дикого типу Canton-S. Мухи розвивалися на стандартному цукрово-дріжджовому середовищі, до якого в умовах експерименту додавали нітрат свинцю у концентраціях 0,1, 1 і 10 мг/мл. Репродуктивну здатність лінії оцінювали за кількістю нащадків імаго. Ступінь політенії хромосом у слинних залозах личинок досліджували наприкінці 3-ї стадії розвитку цитоморфометричним методом. Результати. Кількість нащадків імаго знижувалася за додавання у живильне середовище нітрату свинцю: за концентрації 0,1 мг/мл на 22,8 %, за 1 мг/мл – на 38,9 %. Концентрація 10 мг/мл була летальною. Самці проявляли більшу чутливість до препарату порівняно з самками. Ступінь політенії хромосом у слинних залозах личинок знизився в середньому на 5,0–6,5 %. Висновки. Нітрат свинцю спричиняє суттєве, дозозалежне зниження репродуктивної здатності плодових мушок і має токсичну дію на клітини дрозофіли, пригнічуючи процес ендоредуплікації.

Ключові слова: Drosophila melanogaster Meig., важкі метали, плодючість, політенні хромосоми, ступінь політенії.

Посилання

WHO: Lead poisoning and health. Newsroom. Retrieved from: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/lead-poisoning-and-health.

Kolosova I.I. Effect of lead acetate, salts of heavy metals on reproduction. Bulletin of Problems in Biology and Medicine. 2013. Vol. 2 (103), Is. 3. P. 13–17. [in Russian]

Nefodova O.O., Zadesenets I.P., Galperin A.I. Influence of cadmium and lead compaunds on morphogenesis of internal organs in ontogenesis. Bulletin of Problems in Biology and Medicine. 2017. Vol. 3 (141), Is. 4. P. 61–66. [in Russian] doi: 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-61-66

Morais S., Costa F.G., Pereira M.L. Heavy metals and human health. In: Environmental Health - Emerging Issues and Practice. 2012. P. 227–246. doi: 10.5772/29869.

Kolosova I.I. Morphological characteristics of rat ovaries at different stages of pregnancy in normal and in condition of lead intoxication. Bulletin of Problems in Biology and Medicine. 2016. Vol. 1 (103), Is. 1. P. 281–287. [in Ukrainian]

Yamasaki T. Measurement of fitness and its components in six laboratory strains of Drosophila melanogaster. Genetics. 1984. Vol. 108. P. 201–211.

Strashnyuk V.Yu., Nepeivoda S.N., Shakhbazov V.G. Cytomorphometric analysis of Drosophila melanogaster Meig. polytene chromosomes in relation to heterosis, selection for adaptively valuable traits, and sex. Rus. Journ. Genet. 1995. Vol. 31. P. 17–21.

Rodman T.C. DNA replication in salivary gland nuclei of Drosophila melanogaster at successive larval and prepupal stages. Genetics. 1967. Vol. 55. P. 375–386.

Atramentova L.О., Utevska O.M. Statistika dlia biologiv. Kharkiv: NTMT, 2014. 331 p. [in Ukrainian]

Marguerat S., Bähler J. Coordinating genome expression with cell size. Trends Genet. 2012. Vol. 28. P. 560–565. doi: 10.1016/j.tig.2012.07.003.

Fox D.T., Duronio R.J. Endoreplication and polyploidy: insights into development and disease. Development. 2013. Vol. 140. P. 3–12. doi: 10.1242/dev.080531.

Skorobagatko D.A., Mazilov A.A., Strashnyuk V.Yu. Endoreduplication in Drosophila melanogaster progeny after exposure to acute γ-irradiation. Radiat Environ Biophys. 2020. doi: 10.1007/s00411-019-00828-8.

Zhuravleva L.A., Strashnyuk V.Yu., Shakhbazov V.G. The influence of culture density on the polyteny degree of giant chromosomes in inbred lines and hybrids of Drosophila melanogaster. Tsitol Genet. 2004. Vol. 38. P. 46–51 [In Russian]

Dyka L.D., Shakina L.A., Strashnyuk V.Yu., Shckorbatov Yu.G. Effects of 36,6 GHz and static magnetic field on degree of endoreduplication in Drosophila melanogaster polytene chromosomes. Int. J. Radiat. Biol. 2016. Vol. 92. P. 222–227. doi: 10.3109/09553002.2016.1137105.

Øvrebø J.I., Edgar B.A. Polyploidy in tissue homeostasis and regeneration. Development. 2018. doi: 10.1242/dev.156034.

Sugimoto-Shirasu K., Roberts K. “Big it up”: endoreduplication and cell-size control in plants. Curr. Opin. Plant Biol. 2003. Vol. 6. P. 544–553. doi: 10.1016/j.pbi.2003.09.009

Shakina L.A., Strashnyuk V.Yu. Genetic, molecular, and humoral endocycle-regulating mechanisms. Rus. Journ. Genet. 2011. Vol. 47. P. 1151–1160. doi:10.1134/S1022795411100164.

Nesterkina M., Bilokon S., Alieksieieva T., Chubyk I., Kravchenko I. The influence of monoterpenoids and phenol deriva-tives on Drosophila melanogaster viability. Journal of Asia-Pacific Entomology. 2018. Vol. 21. P. 793–796. doi.org/10.1016/j.aspen.2018.06.004.

Bilokon S.V., Alieksieieva T.G. Stupin’ politenii gigantskykh chromosom Drosophila melanogaster za dii pestytsydiv. Drosophila v Experimentalnij Genetytsi ta Biologii: Materialy VI Mizhnarodnoi Konferentsii (Kharkiv, Serpen’ 20–24, 2018). Kharkiv, 2018. S. 12–15. [in Ukrainian]

Strashnyuk V.Yu., Taglina O.V., Bilokon S.V., Alieksieieva T.G. Metod vyznachennia toxychnoi dii khimichnoi rechovyny: pat. 116640 Ukraina: (2006.01) G01N 33/554. No. u 2019 03850; appl. 15.04.2019; publ. 11.11.2019, Bul. No. 21. 4 p. [in Ukrainian]