МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГОГОСПОДАРСТВА РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЇ -ФІЛІЯ ФГТУ ВПО В«ЧЕЛЯБІНСЬК ДЕРЖАВНИЙ агроінженерного
УНІВЕРСИТЕТ В»
Кафедра агроекології,агрохімії і грунтознавства
РЕФЕРАТ
з радіології сільського господарства на тему:
Використаннярадіації для підвищення продуктивності тварин і поліпшення якості продукції
Зміст
ВСТУП
1 Використання мутагенної дії іонізуючих випромінюваньв селекційно-генетичних дослідженнях
2 Стимулююча дія іонізуючих випромінювань
3 Використання іонізуючих випромінювань для підвищення господарсько корисних якостей птиці
4 Радіаційна стимуляція тварин
5 Використання іонізуючих випромінювань при виробництвікормів і кормових добавок для сільськогосподарських тварин
Література
ВСТУП
Дослідженнядії іонізуючої радіації на біологічні об'єкти в залежності від дози,потужності опромінення і стану об'єкта, що опромінюється послужило основою розробкиі впровадження в сільське господарство радіаційно-біологічної технології (РБТ). В якостіджерел випромінювання використовують гамма-установки з радіонуклідами 60 Зіі 137 Cs, прискорювачі електронів з енергією до 10 МеВ, а також джерелавипромінювання, пов'язані з ядерними реакторами (радіаційні контури, частково абоповністю відпрацьовані ТВЕЛи - радіоактивні відходи атомної енергетики).
Найбільшшироке застосування в РБТ отримали джерела нуклідів 60 Зі і 137 Cs. Вони мають тривалийперіод напіврозпаду (у 60 Зі - 5,27 року, у 137 Cs - 29,6 року),порівняно високу проникаючу здатність гамма-випромінювання, яка не даєнаведеної радіоактивності в опромінюваних об'єктах. Фізико-механічні властивостіджерел цих нуклідів дозволяють тривало експлуатувати елементи врадіаційно-біологічних установках. Ці джерела можна набувати внеобхідній кількості і розташовувати радіаційно-біологічну установку набудь-якій відстані від ядерного реактора.
Використанняприскорювачів для РБТ має свої переваги: ​​можливість отримання високоїпотужності пучка, економічність і безпеку, оскільки випромінювання генеруєтьсяперіодично, а не постійно, як у гамма-нуклідний установок.
Радіаційніконтури і ТВЕЛ застосовують в РБТ поки тільки для експериментальних цілей. Цепов'язано з тим, що вони повинні бути розташовані поблизу ядерних реакторів, хочавикористання їх як джерел випромінювання одночасно могло б вирішити питанняутилізації відходів атомної промисловості.
У нашійкраїні для потреб сільського господарства та наукових досліджень в областірадіаційно-біологічної технології створений цілий ряд пересувний істаціонарної техніки.
Пересувнігамма-установки типу В«КолосВ» (рис. 1), В«СтеблоВ», В«Гамма-панорамаВ» змонтованіна автомобілях або автопричепах. Джерелом випромінювання у них служить 137 Cs, запаяний у подвійнуампулу з нержавіючої сталі і знаходиться за захисним екраном в неробочомуположенні установки. В«КолосВ» та В«СтеблоВ» призначені для передпосівногоопромінення насіння зернових, зернобобових, технічних та інших культур в умовахгосподарств, а В«Гамма-панорамаВ» - для опромінення сільськогосподарських рослин ітварин в цілях селекції і стимуляції їх росту та розвитку. Стаціонарніустановки типу В«Гамма-полеВ» і В«СтерилізаторВ» з джерелом 60 Зі призначенівідповідно для тривалого і разового опромінення сільськогосподарськихрослин в селекційній роботі і для стерилізації в промислових масштабахветеринарних і медичних матеріалів та інструментів. Стаціонарна установкатипу МХР використовується для мікробіологічних та радіаційно-хімічнихдосліджень, В«ГенетикВ» - для стерилізації в боротьбі з комахами-шкідниками.
Радіаційнатехніка мається і за кордоном (Франція, Італія, США, Великобританія та ін), деуспішно застосовується в різних напрямках сільськогосподарських виробництв.
Рис. 1. Схема пересувнийгамма-установки В«КолосВ»
1 - автомобіль ЗІЛ-131; 2 - пультуправління; 3 - блок опромінення; 4-ковшовий транспортер; 5 - стрічковийтранспортер
1 Використаннямутагенної дії іонізуючих випромінювань в селекційно-генетичнихдослідженнях
Генетичнедія іонізуючих випромінювань найбільш глибоко було вивчено на рослинах імікроорганізмах. Ще в 1928 р. Л. Н. Делоне, а в 1934 р. А. А. Сапегінзастосували рентгенівське випромінювання для одержання мутацій при селекції.
Під впливоміонізуючих випромінювань легко виникають хромосомні і генні, або точкові,мутації. Хромосомні мутації, як правило, призводять до летального результату; вонимають значення в стерилізуючому ефекті радіації. Для радіаційної селекціїважливого значення набувають генні мутації. Відомо, що вся сукупністьвластивостей, які характеризують даний вид рослин, тварин або мікроорганізмів,запрограмована в ДНК у вигляді послідовності 4-х нуклеотидів.
При опроміненнів ДНК виникають пошкодження, які безпосередньо змінюють генетичний код,тобто ведуть до утворення генних мутацій: окисленню піримідинових основ зутворенням гідроперекисів та гліколей, заміні однієї підстави іншим, розпадупуринових підстав і ін У процесі редуплікації ДНК на пошкодженій матриціможливі так звані трансверсії, тобто заміна пуринових підставпіримідиновими, і навпаки. При цих змінах змінюється смислове значеннякодону. Це призводить до синтезу білків з порушеною послідовністюамінокислот. Зміна первинної структури білка відіб'ється на його тривимірноїструктурі, що призведе до неправильної самосборке таких білків в морфологічніструктури, до появи потворних форм, порушення процесів метаболізму.
В освітімутацій немаловажну роль грають і процеси репарації одиночних розривів іпошкоджень підстав. При відновленні пошкоджених ділянок ДНК полімерази можутьздійснювати значне число помилок. Таким чином, причиною мутацій може бутине тільки пряме попадання іонізуючої частки в ДНК, але і радіаційнезміна одного з багатьох білків хроматину - полімерази.
Вірогідністьпояви мутацій в результаті помилок при реплікації ДНК сильно зростає вприсутності перекисів, хинонов, семіхінонов. Ці речовини, як відомо,утворюються в опроміненої клітці і активно реагують з місцями розривів у ланцюзіДНК, з нуклеотидами, які йдуть на забудову В«дірокВ» або на синтез новоїполіпептидного ланцюга.
На основірадіаційного мутагенезу в рослинництві успішно вирішуються питання отриманнявисоковрожайних, стійких до несприятливих умов середовища і діїпатогенних шкідників нових сортів сільськогосподарських рослин. Селекціонеримайже в 5 разів скоротили термін виведення нових сортів ячменю і пшениці, використовуючимутагенний ефект гамма-опромінення. За допомогою експериментального мутагенезу внашій країні виведені 45 сортів пшениці, 5 з яких районовані, наприкладсорт пшениці Новосибірська 67, сорт ячменю Обский. У країнах різних континентівзареєстровано 412 сортів мутаційної селекції, що надійшли у виробництво, вїх числі 28 сортів пшениці з поліпшеною продуктивністю, зимостійкістю,Ранньостиглий, великим вмістом білка, стійкі до вилягання, борошнистоїросі, бурої і стеблової іржі, з високими хлібопекарськими та іншимиякостями. Частка сортів найважливіших сільськогосподарських культур становить понад50%; із них отримано з використанням радіації 93% мутантів, а за допомогоюхімічного мутагенезу - 7%.
У колишньому СРСРотримані господарсько цінні мутанти сої (Універсал 1), кукурудзи, люпину(Мутант 486), гречки (Аеліта, Лада), гороху, квасолі (Урожайний, Мутант 7),бавовнику (АН-402, АН-403), ранньостиглі томати, ранньостиглий і стійкий дофітофтори картоплю (Рентгенівський), морозостійкі мутанти яблуні, вишні табагато інших.
У США впровадженийстійкий до хвороб сорт арахісу, в Японії - скоростиглий сорт сої (Райден) івисоковрожайний сорт рису (Рей-Мей), в Аргентині - великоплідний сорт персиків,в Індії т...
