水质污染对蚕豆根尖细胞微核的影响
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环境污染物的蚕豆根尖微核试验实验内容随着工农业生产的迅速发展,新的化学物质和工业“三废”不断地进入人们的生活环境,它们中有许多可能对遗传物质产生损害并造成致癌、致畸、致突变等遗传毒理效应的环境致突变物,可对人类健康和生存构成严重危害。
微核试验(Themicro nucleu stest, MN T)是以动植物为材料,采用细胞生物学手段,观测其出现的微核率来表示材料受遗传损伤程度的一种检测遗传毒物的方法。
微核是无着丝点的染色体断片,在有丝分裂后期不能向两极移动,所以游离于细胞质中,在间期细胞核形成时,即可在它附近看到一到几个很小的圆形结构,直径大约是细胞直径的 1 /20 - 1 / 5 ,这就是微核(micronucleus )。
微核是常用的遗传毒理学指标之一,指示染色体或纺锤体的损伤。
由于这种损伤会因细胞受到的外界诱变因子的作用而加剧,而微核产生的数量又可与诱变因子剂量的强弱呈正比,因此可以用微核出现的频率来评价环境诱变因子对生物遗传物质的损伤程度。
蚕豆(Vicia faba)是一种理想的细胞遗传学研究材料。
蚕豆的染色体大,数量少(2n=12),根尖中含有较多的分裂相细胞,非常适合显微观察,而且蚕豆根尖细胞周期中的大部分时间对诱变剂敏感,便于遗传毒性检测实验,因此,早在1959年,放射生物学家已经用蚕豆的根尖细胞来进行X射线的遗传损伤研究。
到了上世纪70年代,蚕豆根尖染色体畸变技术已发展得相当成熟,作为一种检测化学品遗传学毒性的方法为人们所知并被广泛采用。
蚕豆根尖微核试验在1986 年已被中国环保局列为一种环境生物测试的规范方法,它作为一种环境变异的检测手段,在我国不少地区的环保部门和医疗卫生系统中都有广泛的应用。
蚕豆根尖微核试验在对水体污染物、空气污染物、农药、重金属、化妆品、工业化学品等的致突变性检测方面,都得到了较广泛的应用,在此仅以农药污染的蚕豆微核实验为例介绍其相应的实验方法与步骤,学生在具体开展相关环境污染物的蚕豆根尖微核试验时可参考使用。
立白洗洁精对蚕豆根尖微核细胞率的影响摘要: 本文以未受污染的蚕豆和家用洗洁精为材料,采用微核方法测定洗洁精对蚕豆根尖细胞的毒性。
结果表明,洗洁精均可诱导微核的产生,处理组微核率明显高于对照组。
关键词:洗洁精;蚕豆;根尖细胞;微核细胞率The Micronucleus Rate of Root Tip Cells of Vicia faba Induced by CleaneressenceAbstract:The expriement depend on the materia of unpolluted vicia faba and common cleaner essence.The micronucleus test was used to test the toxicity of root tip cells of vicia faba induced by cleaner essence.The results showed that, cleaner essence could result in the production of micronucleus.The micronucleus rate which the experience group is much more than the blank group.Key words: cleaner essence;Vicia faba;root tip cells;micronucleus rate洗洁精为日常消费者用品,因其能迅速分解油腻,机械地消除果蔬表面的大部分农药残余,多用于确保家居卫生。
洗洁精若长期使用,且在洗涤果蔬时不及时冲洗干净,其少量的残留物也会使人的鼻、眼、咽喉受到刺激,引起炎症,甚至会导致中毒,对人体造成致命的危害。
本文以蚕豆根尖微核实验来检测洗洁精对蚕豆根尖细胞遗传物质的毒害作用,探讨洗洁精对环境的污染程度,旨在为洗洁精的合理使用提供理论依据。
光合细菌对农村污水诱发蚕豆微核的影响作者:李尽哲黄雅琴王伟来源:《湖北农业科学》2014年第17期摘要:为了研究光合细菌对农村污水诱发蚕豆根尖细胞微核的抑制效应,以不同浓度的光合细菌污水处理液浸种处理蚕豆根尖,制片观察分析其对根尖细胞的影响,并统计有丝分裂指数、微核率、微核指数和微核抑制率。
结果表明,随着光合细菌原液体积分数的增加,有丝分裂指数增加,根尖微核率和微核指数降低,微核抑制率增加,染色体畸变减少。
光合细菌通过代谢分解同化了农村污水中的有害物质,降低了污染物对蚕豆根尖染色体的遗传损伤,缓解了有害物质对蚕豆根尖有丝分裂的抑制,减少了微核的形成和染色体畸变的发生。
关键词:光合细菌;蚕豆;农村污水;微核;染色体畸变中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)17-4029-03Effects of Photosynthetic Bacteria on Vicia faba micronucleus Induced by Rural SewageLI Jin-zhe,HUANG Ya-qin,WANG Wei(Department of Biotechnology, Xinyang College of Agriculture and Forestry, Xinyang 464000, Henan, China)Abstract: To study the inhibitory effect of Photosynthetic bacteria on micronucleated cells of Vicia faba root tips induced by rural sewage, Vicia faba root tips were treated with different concentrations mixture of photosynthetic bacteria and sewage. The impact on root tip cells was analyzed by making temporary mounts, counting the mitotic index, micronucleus, micronucleus index and micronucleus inhibition rate. The results showed that when the volume fraction of liquid photosynthetic bacteria increased, the mitotic index and micronucleus inhibition rate increased,while the micronucleus and micronucleus index decreased. Photosynthetic bacteria reduced the genetic damage of chromosome, alleviated the inhibition effect on mitotic, lowered the formation of micronuclei and chromosome aberrations in root tip cells by decomposing the pollutants in rural sewage.Key words: photosynthetic bacteria; Vicia faba; rural sewage; micronucleu;chromosomal aberrations我国人多地少,土地资源的开发已接近极限,化肥、农药的施用成为提高土地产出的重要途径,然而农药和化肥的过量使用已经严重污染了水体和土壤,再加上家禽家畜粪便和生活垃圾的任意排放,农村环境日益恶化,这直接影响了农产品的产量和品质,对人类自身的健康也构成了严重威胁[1,2]。
蚕豆根尖微核试验在水环境污染物检测中的应用贺磊,刘智峰(陕西理工学院化学与环境科学学院,陕西汉中723001)摘要:简述了蚕豆根尖微核试验的方法和评价指标,对其在地表水、工业废水、重金属污染水体和农药污染水体污染物检测中的应用进行了综述。
关键词:蚕豆根尖微核试验;污染物;微核千分率;污染指数中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:1004-874X(2011)01-0171-03微核试验是以动植物为材料,采用细胞生物学手段,观测其出现的微核率来表示材料受遗传损伤程度的一种检测遗传毒物的方法。
微核是指位于细胞质中独立于主核、直径小于主核1/20~1/3、完全与主核分开的圆形或椭圆形的微小核,微核的产生主要是由外界损害因素(生物、物理、化学)作用于细胞后,导致细胞染色体丢失或断裂,从而在细胞质中形成一个或数个小核[1]。
微核试验现已发展为多种试验种类,总体上可分为哺乳动物的骨髓嗜多染红细胞和外周血细胞微核试验、人外周血淋巴细胞及上皮细胞微核试验、高等植物细胞微核试验。
而高等植物微核试验根据操作原理又可分为利用减数分裂形成微核的四分体微核试验和利用有丝分裂形成微核的根尖微核试验两种类型。
蚕豆(Vicia faba)是一种很好的细胞遗传学研究材料,蚕豆的染色体组型为6对相当大的染色体,而且根尖含有较多的分裂相细胞,非常适合显微观察,因此作为一种环境污染物的检测手段,已得到广泛的应用。
1986年蚕豆根尖微核试验被我国环保局列为水环境生物测试的规范方法,用于检测水体的致突变性。
1蚕豆根尖微核试验的方法和评价指标蚕豆微核技术检测环境污染物的诱变效应,常用蚕豆根尖细胞或叶尖细胞。
根尖细胞的制备主要有2种方法:(1)选择大小均匀的蚕豆种子,流水浸种10~24h、23~25℃催芽,当初生根长至1.2~1.5cm时,待测液浸泡处理2h,自来水冲洗,修复24h后,切取根尖,卡诺氏液固定,孚尔根染色、压片,观察计数间期细胞的微核千分率(MCN‰)。
蚕豆根尖微核试验检验花露水对人体及环境的危害朱园园安徽大学生命科学学院09生物科学类 D0*******摘要采用蚕豆根尖微核试验技术,选取不同浓度的六神花露水为诱变剂,分别处理蚕豆根尖细胞,计算蚕豆根尖细胞的微核率。
发现蚕豆根尖经过不同浓度的花露水处理液处理后,根尖细胞形态受到不同程度的损伤,根尖长度明显变短,颜色发黄、变黑。
结果显示,不同浓度的花露水处理蚕豆根尖细胞可诱发不同频率的微核率,在一定浓度范围内,微核率随花露水浓度升高而增高,达到一定浓度后,微核率出现下降趋势。
推断一定浓度的花露水对蚕豆根尖细胞有一定的诱导作用。
Abstract: By using the micronucleus test technique, we useddifferent concentrations of Liushen Florida Water, as mutagen, to dispose the cells of Vicia faba root tip respectively, and calculated the rate of Vicia faba root tip cells’ micronucleus. We found apical cell morphology in Vicia faba root tip cells was damaged to different extent after the treatment of different concentrations of Liushen Florida Water, while the root tip’s length became shorter and the color became yellow or black. The result shows that different concentrations of Florida Water’s treatment in root tip cells of Vicia faba could induce micronucleus rate in different frequencies. Themicronucleus rate increases in a certain concentration range with the increasion in concentrations of Floridawater, but trends to decline when reaching a certain concentration. So we guess that Florida Water in a certain concentration range have some certain inducing effect on Vicia faba root tip cells.关键词蚕豆根尖;微核试验;花露水;微核千分率Key words: Vicia faba root tip; micronucleus test; Florida Water;micronucleus rate随着生活水平的日益提高,由化工原料合成的生活日用品日益成为人类日常生活中必不可少的一部分。
蚕豆微核技术检测药厂废水的遗传及生理毒性陈枫;朱铁钢【摘要】[目的]利用蚕豆微技术评估药厂废水对蚕豆根尖的遗传及生理毒性.[方法]利用蚕豆根尖微核检测技术,检测苏州市某制药厂(以生产抗生素为主)废水及经处理后出水的污染情况,并评估该废水对蚕豆根尖的遗传毒性.[结果]未作处理的原水具有极高的生物毒性,细胞在高浓度情况下无法存活,较低浓度下细胞虽能生长但有极高的微核率.经处理后的出水,虽然对细胞生长并没有显著影响,但微核率仍较高,说明出水具有较高的污染指数.[结论]该研究为药厂废水的合理处理提供了科学依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(041)009【总页数】3页(P4021-4022,4155)【关键词】药厂废水;蚕豆根尖;微核率;污染指数;遗传毒性【作者】陈枫;朱铁钢【作者单位】江苏省农产品监督检验测试中心吴江中心,江苏苏州215200;苏州科技学院,江苏苏州215009【正文语种】中文【中图分类】S273.5伴随着经济的快速增长,我国水资源的污染状况越来越严重,全国工业废水和生活废水的日排放量超过1.64亿m3,其中80%以上废水未经任何处理或仅稍作处理。
目前,全国1/3以上的河流受到了不同程度的污染,严重影响了广大人民群众的生活质量及健康状况[1-2]。
制药厂废水由于其高COD和高SS等特点,一直是造成我国水环境污染的主要原因之一,因此各大制药厂也一直都是环保部门重点监测的对象[3]。
目前对水环境污染的监测主要有物理、化学、生物等多种手段,各有优缺点。
物理化学手段可以精确分析出有机废水中的各种污染成分,但却无法评估污染物的生物学效应及潜在的遗传毒性;生物学手段可以直接评估出废水的生物学效应,对污染物的污染程度有直接的指示作用[4]。
对于制药厂来说,不同的药物有着不同的加工生产工艺,因此其废水的污染物组成较为复杂,常规的物理化学监测手段费时费力,无法达到快速评估的目的。
蚕豆根尖细胞微核技术监测南太湖水质污染状况的研究徐雪丽,于淑池*,叶杰君,沈燕霞,彭忠(湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000)摘要 [目的]为综合评价水质状况和保护人体健康提供参考,同时为建立太湖生态监测机制提供基础资料。
[方法]利用蚕豆根尖细胞微核技术对湖州市太湖南岸的水质进行了检测,测定相同采样点不同月份的水样微核千分率(M CN )、污染指数(P I)及主要化学指标,并进行统计分析。
[结果]经南太湖水处理的蚕豆根尖细胞出现微核和染色体畸变,可观察到单微核、双微核、三微核、分裂后期染色体桥和染色体断片。
太湖水质污染比较严重,各月份M CN 和对照组相比差异极显著(P <0.01),5月份湖水污染最为严重,其PI 值达到4.08。
太湖水质主要污染物为氮、磷等营养盐和耗氧有机物。
[结论]对被污染水体的治理提出了有价值的建议,为治理太湖污染提供了科学借鉴。
关键词 蚕豆根尖细胞;微核率;污染指数;化学指标中图分类号 X832 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)17-07839-02R e se a rch on th e W a te r Q ua lity -m on ito rin g o f th e So u th e rn T a ih u Lak e w ith M ic ro n u c le u s T e ch n ique o f V icia f aba R oo t T ip Ce ll X U X u e -li e t a l (D epa rtm en t o f L ife S cien ce s ,H u zh ou T ea ch e rs C o lle ge ,H u zh ou,Z h e jian g 313000)A b s tra c t [O b jectiv e]T h e re fe ren ce fo r th e i n te g ra ted eva lu a tiono f w a te r qu a lity an d th e pro te ction o f h um an h e a lth andth e bas ic da tai nth e es tab lish -m en t o f th e m e ch an ismo f eco log ica l m on ito r in T a ih u L ak e w e re prov ided.[M e th od]T h e w a te r qu a lity o f th e sou th ern T a ih u L ak e w a s m on itored w ithth e m icron u cleu s tech n iqu e o f V ic ia faba ro o t tip ce ll an d th e m a in ch em ic in dex es su ch a s M CN an d PI inth e sam p les a t fixed p lace in d iffe ren t m on th s w ere de te rm in ed an d s ta tis tica lly an a ly zed.[R esu lts]T h e m icron u cleu s an d ch rom osom a l aber ra tion s in th e V icia faba ro o t tip ce lls ,w h ich w e re tre a ted w ith sou th ern T a ihu L ak e w a te r ,cou ld be obse rved ,in clu din g th e sin g le m icro -n u clea r ,tw o m icron u cle i ,th re e m icron u cle i ,an aph a se ch rom o so m e b ridge and ch rom o som e fragm en t .T h e w a te r po llu tion inth e sou th e rn T a ih u L ak e w a s h eav y and th e M CN w a s s ign ifican t diffe ren ce(P <0.01)be tw eenth e m on th s an d th e C K ,respe ctive ly.T h e PI o f th e sam p le tak enin M ay w as th e h igh es t(4.08),w h ichind ica ted th e w a ter po llu tion w a s m o st se r iou s .M a jo r po llu -tan t in th e sou th ern T a ih u L ak e w as nu tr ien ts su ch a s n itro gen an d ph o sph o ru s an d o th e r o rgan ic m a tter o f oxy gen con sum p tion.[C on clu sion ]T h e va lu ab le su gge stion on h owto adm in iste r th e po llu ted w a te r w a s adv ised w h ich cou l d be tak en a s scien tific re fe ren ce fo r th e en v ironm en ta l i m pro vem en t o f sou th e rn T a ohu L ak e.K e y w o rd s V icia faba roo t ti p ce ll ;M icron u cleu s ra te ;W a te r po llu tion in dex ;C h em ic in dex作者简介徐雪丽(1986-),女,浙江湖州人,本科生,专业:生物工程。
不同污水对蚕豆根尖微核诱导率的影响余代龙;杨先泉;谭利;蒋琴【摘要】[目的]探讨不同工业污水对环境的污染程度.[方法]采用蚕豆根尖微核技术,测定了雅安2种类型工业污水对蚕豆根尖细胞微核的遗传毒性.[结果]铸造厂污水和制药厂污水诱发的蚕豆根尖微核细胞率分别为21.65‰和23.55‰.卡方分析结果显示,2种污水样品诱发的微核细胞率与阴性对照间差异极显著.[结论]不同类型的工业污水对蚕豆根尖细胞微核的诱导程度有差异,蚕豆根尖细胞微核对各种工业污水的遗传毒性十分敏感.%[Objective] The aim was to explore pollution degrees of different industrial sewages on environment. [ Method] The genotoxicity of 2 kinds of industrial sewages from Ya' an on root tip cells of Viciafaba were tested by micronucleus assay. [ Result] Micronucleus frequencies induced by the sewages from a pharmaceutical industry and a plating factory in Ya' an were 21.65%. And 23.55%., respectively. There were significant differences between the two treated groups and negative control (P<0.01). [Conclusion] The micronucleus frequencies induced by different industrial sewages are different The micronuclens of Vicia faba root tip cells are very sensitive to the genotoxicity of various sewages.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)032【总页数】2页(P19938,19970)【关键词】蚕豆;微核;污水;诱导率【作者】余代龙;杨先泉;谭利;蒋琴【作者单位】四川农业大学农学院,四川成都611130;四川农业大学农学院,四川成都611130;四川农业大学农学院,四川成都611130;四川农业大学农学院,四川成都611130【正文语种】中文【中图分类】X703蚕豆根尖细胞微核技术是一种以微核为测试终点的植物微核检测方法。
遗传学实验期末设计实验报告题目污水对蚕豆根尖微核的影响班级 2012级生物本科班队员朱兰聂艳梅方洪赵英松指导老师蹇黎老师完成日期 2015年6月9日污水对蚕豆根尖微核的影响一、实验目的1. 了解微核测定的方法和意义2. 了解污水对蚕豆根尖的影响3. 了解毒性遗传学在环境监测中的应用及意义二、实验原理微核(micronucleus, 简称MCN),也叫卫星核,是真核类生物细胞中的一种异常结构,是染色体畸变在间期细胞中的一种表现形式。
微核往往是各种理化因子,如辐射、化学药剂对分裂细胞作用而产生的。
在细胞间期,微核呈圆形或椭圆形,游离于主核之外,大小应在主核1/3以下。
微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样,也具合成DNA的能力。
一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体断片产生的。
有实验证明,整条染色体或几条染色体也能形成微核。
这些断片或染色体在分裂过程中行动滞后,在分裂末期不能进入主核,便形成了主核之外的核块。
当子细胞进入下一次分裂间期时,它们便浓缩成主核之外的小核,即形成了微核。
已经证实,微核率的大小是和作用因子的剂量或辐射累积效应呈正相关,这一点与染色体畸变的情况一样。
由于大量新的化合物的合成,原子能应用,各种各样工业废物的排出,使人们需要有一套高度灵敏、技术简单的测试系统来监视环境的变化。
只有真核的测试系统更能直接推测诱变物质对人类或其它高等生物的遗传危害,在这方面,微核测试是一种比较理想的方法。
且有研究显示以植物进行微核测试与以动物进行的一致率可达99%以上。
目前微核测试已经广泛应用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、染色体遗传疾病及癌症前期诊断等各方面。
利用蚕豆根尖作为实验材料进行微核测试,可准确的显示各种处理诱发畸变的效果,并可用于污染程度的监测。
微核产生的概率可与诱变因子的剂量成正比,因此可以用微核出现的频率来评价环境诱变因子对生物遗传物质的损伤程度。
三、实验材料1. 蚕豆——根尖细胞的染色体大,DNA含量高,因而对诱变因子反应敏感。
实验六活性污泥对蚕豆根尖微核率的影响一、实验目的及意义(一)实验目的1、了解环境诱变物对微核产生的原理。
2、掌握微核试验技术。
3、了解毒理遗传学在环境监测中的应用及意义。
(二)实验意义1、通过测定活性污泥对蚕豆根尖细胞微核率的诱变作用,来判断活性污泥对植物的致突变作用。
2、用微核率评价环境诱变因子对生物遗传物质的损伤作用。
3、通过本实验的实验结果可以为活性污泥二次利用的安全性评价提供科学依据。
二、实验原理微核是染色体的断片或迟滞的染色体在细胞分裂后期,由于不能进入子细胞的核中而在间期的子细胞胞浆内形成的游离团块物质,它与细胞主核着色一致,圆形或椭圆形,比主核小(一般为主核的1/3以下),故称微核。
三、器材和药品1.为什么要以蚕豆根尖为试验材料?(1)染色体数较少(2n=12)且体形大,非常适合显微镜下观察;(2)对诱变物的反应较敏感,微核本底值低;(3)根尖分生组织有大量的细胞同步进行有丝分裂;(4)便宜,经济效益好;(5)操作简单。
2.活性污泥(来源于校区周边一生活污水处理厂)松慈青皮豆(Vicia faba) (选取大小较为均匀、饱满的个体)3.仪器显微镜、温箱、恒温水浴锅、冰箱、手揿计数器、解剖盘(或用铝制饭盒)、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、试剂瓶、烧杯等显微压片试剂用具。
4.药剂(1)卡诺氏固定液(2) 5 mol/L HCl (3)改良苯酚品红染四、方法与步骤1. 蚕豆浸种催芽(3-4d);2. 被不同污泥体积比处理根尖;本实验设6个实验组,分别用空白、0.1g、0.5g、1g、3g、5g的活性污泥与100mL的蒸馏水配制。
每组用5~6个蚕豆(1d),设蒸馏水处理为空白对照。
3.根尖细胞恢复培养(1d);24小时后,用蒸馏水洗根尖2次,蒸馏水恢复培养24h。
4.固定根尖细胞(1d):(1)将恢复后的种子,从根尖顶端切下1厘米长的幼根放入空瓶或试管中,加卡诺氏固定液固定24小时。
固定液的用量为材料体积的15倍以上。
武汉地表水对蚕豆根尖细胞微核的影响
谢佳燕;王健;刘莎
【期刊名称】《生态环境学报》
【年(卷),期】2009(018)001
【摘要】采用蚕豆Vicia faba根尖微核检测技术对武汉市主要地表水(河流、湖泊)的污染情况进行了研究.分别于东湖、西北湖和长江武汉江段共12个位点进行水样采集,以源水直接处理蚕豆根尖,检测各组水样对蚕豆根尖细胞形成微核的诱导效应.结果表明,各水样处理蚕豆根尖细胞后微核率在2‰~10‰之间,其中,4个样点水样可显著诱导蚕豆根尖细胞形成微核(P<0.05),水样污染达到中度污染水平.表明该市地表水中存在一定致突变性,具有明显的遗传毒性;同时,这些污染较为严重的样点主要分布于水体流动性较差的湖泊中,因此,水体流动性的增加可有效改善湖泊水质.【总页数】4页(P93-96)
【作者】谢佳燕;王健;刘莎
【作者单位】武汉工业学院生物与制药工程学院,湖北,武汉,430023;武汉工业学院生物与制药工程学院,湖北,武汉,430023;武汉工业学院生物与制药工程学院,湖北,武汉,430023
【正文语种】中文
【中图分类】X171.5
【相关文献】
1.武汉东湖水质对蚕豆根尖细胞微核的影响 [J], 谢佳燕;王健
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3.杨凌地表水对蚕豆根尖细胞微核的影响 [J], 杨正亮;吴普特
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水质污染对蚕豆根尖细胞微核的影响
陆汉祥通州区新联中学
一前言
遗传伤害是污染物对人类和其他生物危害中最值得重视的问题,植物微核作为检测环境中致变因子的方法已得到肯定。
最早的报道是美国马德修教授在70年代后期用紫露草(Tradescantia paludosa)花粉母细胞微核(Micronacleus,MCN)数量来测定环境的污染。
现在,这一技术已被美国国家环境保护局定为检测环境污染的常规指标之一。
八十年代初,我国山东海鲜学院方宗熙教授等也用紫露草微核观察来检测空气和海水中的污染程度,取得了初步的成果。
微核检测法代替染色体畸变分析法来检测环境对生物遗传物质的伤害具有简便、快速和灵敏性较高等特点。
本文用蚕豆根尖为材料,通过观测环境中致变污染物对生物遗传物质作用所产生的微核,为环境污染程度提供细胞学指标,从而为保护水源、治理污染提供科学依据。
二实验材料与方法
1实验材料:
本实验所用材料是江苏南通市新联种子公司出售。
测试水样为南通市新联镇新韩河卞西村段污水,以及
1/1000g/L AgNO3溶液和1/2500g/L AgNO3溶液。
2实验方法:
2.1根尖培养
将蒸馏水浸湿的蚕豆包裹于潮湿的纱布中,25℃,培养2-3天。
2.2、根尖和染毒:
根尖长至0.5cm左右,将其放在泡沫塑料块的小孔中,根尖向下露出。
再将泡沫塑料块放于不同的处理液中,使根尖染毒,染毒24小时。
(处理液分别是:100%新韩河卞西村段污水,50%新韩河卞西村段污水。
1/1000g/L AgNO3溶液、1/2500 g/L AgNO3溶液以及作对照用的蒸馏水。
)
2.3恢复培养:
经染毒24小时的蚕豆根尖(长至1cm左右)转至蒸馏水,恢
复培养24小时。
2.4根尖固定
恢复培养的根尖长至1-2cm后,于下午1时左右,将根尖剪下,用新配的卡诺固定液(无水酒精:冰醋酸=3:1)固定24小时,于70%酒精溶液中保存,待用。
2.5根尖制片
从70%酒精中取出根尖,用蒸馏水漂洗,再放于1N的HCL中,在60%水浴中解离8-10分钟。
酸解后的根尖,在载玻片上切
取0.5cm长用大头针挑开,滴上几滴苯酚品红染色液染色
15-30分钟,盖上盖玻片,压片。
2.6、观察与计数
选取根尖分生区平铺均匀的玻片置于高倍显微镜下观察,统计微核(Micronucleus,MCN)。
每种处理液镜检10条根尖,每条根尖观察约1000个细胞,然后从各组观察的细胞总数中计算微核细胞率
(‰)。
微核细胞率是从出现微核的细胞为单位进行统计的,即:
微核细胞率(‰)=出现微核的细胞数/观察总的细胞数×1000‰三实验结果
四讨论
如上表中所示,用新韩河卞西村段污水100%,处理蚕豆根尖,其微核细胞率为12.312‰,而50%新韩河卞西村段污水处理的蚕豆根尖,其微核细胞率为7.592‰,两者与对照组蒸馏水相比,微核细胞率明显提高。
经卡方(X2)检验差异非常显著。
表明新韩河污水中存在有诱发蚕豆根尖细胞产生微核的有毒物质。
新韩河污水主要为生活污水,由附近的卞西村、尹家园村、韩家桥村村民生活污水排入及农田污水排入河中形成。
此河污水浑浊,恶臭严重。
生活污水来源是多方面的,首先家庭产生的污水,主要含有的致变因子有洗衣服后产生的含洗衣粉的污水、洗涤剂洗涤餐具后产生的含有洗涤剂的污水、镇区化粪池流出的污水等。
洗涤剂是一类具有代表性的环境污染物,有广泛的使用基础,其潜在的致突变和致癌效应已引起人们的普遍关注,洗衣粉在生产
中含有的合成洗涤剂所占比例最大,使用量最多,其主要成分是直链烷基苯磺酸钠(LAS)占10-30%,还有烷基苯磺酸钠,这些物质有毒性、能致突变、致癌,已被公认。
洗衣粉、洗涤剂是家家户户必用的,因此必然产生许多含有有毒的生活污水,进入水环境中,除本身的毒性外,这些化学物质间的相互作用以及其降解后的产物对生物也有明显毒害作用。
洗衣粉类有机污染物既能诱发染色体损伤如染色体断裂等,亦能使纺锤体中毒,因而100%新韩河生活污水处理的蚕豆根尖细胞中出现较多的大小不等的微核。
这是由于污染物诱发产生的染色体断片在正常细胞分裂中滞留下来的染色体断片在间期形成大小不等的微核。
微核的大小取决于染色体断片的大小,新韩河污水处理后的蚕豆根尖出现微核的数量明显高于对照组,说明此污水中含有诱发染色体断裂的污染物,且污染程度严重,这些污染物对人类细胞也有致突变和致癌效应。
两种不同浓度的污水处理的蚕豆根尖微核细胞率也不同,两者间经卡方检验也存在显著性差异,经稀释过的新韩河污水处理的蚕豆根尖微核细胞率明显下降。
说明有毒成份的浓度也减少许多,这对治理污水、改善水质有较好的参考价值。
另外生活污水中还含有食物残渣碎屑、霉烂瓜菜、枯枝败叶、杀虫剂、建筑装饰用粘合剂、涂料、油漆、防水剂、农药等缓慢溶解物,这些有机物或直接进入水源或漂浮在空中,或粘附堆积在地面,经降雨淋洗和冲刷由下水道或地面进入水体,污染水质,
这些污染物也可能会提高细胞微核率。
1/1000g/lAgNO3溶液和1/2500g/lAgNO3溶液处理的蚕豆根尖微核细胞率分别为3.172‰和3.532‰,与对照组蒸馏水相比,差异均不显著,为什么会这样?是否重金属银离子对蚕豆根尖毒理作用很微弱呢?经观察并不是这样,AgNO3溶液处理的蚕豆根尖外表均呈棕褐色,经镜检发现根尖表层细胞都死亡,只剩一些纤维质细胞壁,在根尖中心一小部分细胞略呈白色,有可能是根尖表层的细胞受到Ag+毒害,随着Ag+浓度的富集提高,细胞即死亡,而根尖中心的细胞仍是活细胞,可能是Ag+富集的浓度还没有达到使细胞致死的浓度,镜检时能看到中心部分的细胞,微核细胞率比较低,浓度稀的Ag+的微核细胞率稍微高些,可能是浓度低毒害较低,能引起较多的细胞产生微核,银离子是重金属离子,主要是蛋白质的变性剂,能与有机配位体形成螯合物,生成可溶性的有机络合物,Ag+还能与金属硫蛋白相结合。
Ag+对染色体的影响作用较小,这些可能是Ag+溶液处理的蚕豆根尖微核细胞率低的原因。
在用微核检测环境水质污染的技术,我们发现还应注意以下几个方面:
1.染毒根尖的长度要基本一致,以求根尖间细胞染毒同步,下午
1时左右取出根尖固定,因为下午1时是根尖细胞分裂的高峰期,此时固定后制出的切片易于观察。
2.解毒:制成的观察玻片质量的好坏,关键一步在于解离时间的
长短,解毒一般8-10分钟,过长,细胞易破裂,过短,压片时,细胞不易铺展成薄薄的一层,细胞间容易重叠。
3.压片:切取根尖要有0.5cm长,保留有生长区这一部分,生长区的细胞对处理液浓度较敏感,容易形成微核,压片材料要少,免得细胞紧贴在一起,敲打盖玻片,用力要均匀。
4.压片后,应及时观察,不能过夜,否则计数会趋减,因为时间长,细胞易于变硬。
另外,因机械作用而易破碎,从而影响计数。
微核实验选材很重要。
如以蝌蚪为实验材料,由于蝌蚪受到时间、季节的限制,限制其必须在变态之前做实验,因此,她的推广就有一定局限性,而且蝌蚪在养殖过程中容易死亡,再者取蝌蚪心脏血液有一定困难,因为蝌蚪本身就小,血液也很少。
用紫露草作实验材料,由于紫露草是进口的,不易找到,分布不广,不能就地取材,再者由于紫露草的生长、开花受季节和气温影响显著。
因此,它的推广和应用就有一定局限。
用洋葱或百合根尖为材料,由于时间长,不能快速得出实验结果。
本实验所用材料为市售蚕豆,蚕豆发芽时间短,分布地区也比较广,可以就地取材,整个实验过程所需时间短,一般5-7天就可完成。
不像其他实验材料,所需时间、费用较多。
蚕豆为实验材料,而且效果好,所用设备简单。
蚕豆根尖细胞微核检测系统可以代替中期染色体畸变方法,而应用于短期生物筛检是一项在某种程度上能够反应外源性因素对染色体损伤的、又较简易快速
的技术。
而且,蚕豆根尖细胞微核检测系统有较宽的检测谱,可以定量,包括水溶性或非水溶性的药品、农药和环境污染物等外源性物质的作用强度,为预防医学、环境保护等提供毒理学资料。
附:
1 100%新韩河污水处理蚕豆根尖细胞出现的微核
2 Ag+溶液处理蚕豆根尖细胞出现的微核
3 50%新韩河污水处理蚕豆根尖细胞出现的微核
主要参考文献
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