微核诱导实验论文
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诱变物质的微核检测技摘要:本实验以大蒜为实验材料,研究咖啡和咖啡伴侣能否诱发细胞产生微核,以及咖啡和咖啡伴侣的毒性是否有叠加效应。
实验中将咖啡和咖啡伴侣配置为不同浓度梯度的溶液,对大蒜进行诱发培养24小时,并观察检测微核的诱发率。
前言: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,使人们很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。
微核是真核生物细胞中的一种异常结构,往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生。
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。
一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的断片产生的,但有些实验也证明整条的染色体或多条染色体也能形成微核。
这些断片或染色体在细胞分裂末期被两个子细胞核所排斥便形成了第三个核块。
已经证实微核率的大小是和用药的剂量或辐射累积效应呈正相关,这一点和染色体畸变的情况一样。
所以可用简易的间期微核计数来代替繁杂的中期畸变染色体计数。
咖啡和咖啡伴侣为现代人们经常选用的饮用品。
而咖啡中的咖啡因之类的物质和咖啡伴侣中植物末(奶精)对人体的健康有没有危害呢?为此我们用大蒜作为材料研究咖啡和咖啡伴侣对细胞染色体畸变的影响,实验主要通过检测细胞微核诱发率,得到咖啡或咖啡因对细胞的影响程度。
1、材料与方法1.1材料1.1.1 材料:大蒜雀巢速溶咖啡雀巢速溶咖啡伴侣1.1.2 试剂: NaN3 HCL 卡诺固定液 70%乙醇改良苯酚品红1.1.3 仪器:培养皿量筒烧杯玻璃棒电子天平手套离心管单面刀片盖玻片载玻片显微镜1.2方法1.2.1 取材:将大蒜置于24 ℃水中浸泡24 h,选择根长整齐一致,不定根长约0.5-1cm左右的大蒜随机分组。
1.2.2 处理各实验组:配置50mmol/L的NaN3溶液作为阳性对照组的培养液,用自来水作为阴性对照组的培养液,将咖啡和咖啡因配置成不同浓度梯度的溶液作为样品组的培养液,将大蒜置于各组培养液中培养24小时。
TMV溶液诱导蚕豆根尖微核的研究摘要:应用蚕豆根尖微核试验初步研究了一定浓度的烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,tmv)溶液对环境污染的效应。
结果表明,tmv溶液浓度与各处理蚕豆根尖微核率的相关性较强(r=0.982),且差异极显著(p=0.0030.01),且蚕豆根尖微核率与处理时间相关性不强(r=0.312)。
研究表明蚕豆根尖细胞微核技术可应用于烟草花叶病毒遗传毒性监测。
关键词:烟草花叶病毒(tmv);蚕豆根尖;微核率中图分类号:q943 文献标识码:a 文章编号:0439-8114(2013)03-0561-03存在于水体中的植物病毒可能导致植物病毒病流行,给农业生产带来不良影响。
目前很难估计水体中植物病毒对农业生产的潜在威胁程度,但烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,tmv)通过植物根侵染植物已得到证实。
曾嵘等[1]研究发现在烤烟漂浮育苗中,tmv可以通过营养液侵染烟苗发病;刘勇等[2]研究表明水窖水体中的tmv具有侵染力。
已有从水体中分离到烟草花叶病毒的报道[3-9],水体中存在的tmv有可能对环境造成一定的污染。
环境污染物(如物理、化学、生物污染源)能诱发植物细胞的染色体畸变,染色体断片游离在细胞质中于分裂末期形成微核。
蚕豆根尖细胞微核试验(micronucleus test,mcnt)是以蚕豆根尖细胞微核出现的频率为测试终点的监测方法[10]。
目前对水体植物病毒污染及其环境效应的研究极少,本研究以不同浓度的tmv溶液处理蚕豆根尖,分别统计各处理的蚕豆根尖微核率以及相应的污染指数,旨在初步探讨一定浓度的tmv溶液对环境污染的潜在威胁。
1 材料与方法1.1 材料供试蚕豆为青皮蚕豆(本地种),供试病毒为烟草花叶病毒的普通株系。
1.2 方法1.2.1 供试病毒液的制备将纯化的tmv接种于普通烟株k326(nicotiana tabacum cv. k326),3周后采病叶提纯tmv病毒[11],经紫外扫描测得其浓度为109.9 μg/ml[12],并将其稀释,配成浓度分别为2.7、5.4、8.1、10.8和13.5 μg/ml的病毒液各10 ml,4 ℃保存备用。
重金属对蚕豆的细胞诱变作用和对蚕豆根尖微核技术的探讨摘要:以蚕豆根尖为供试材料,以不同浓度的Cu2+、Cr2+为受检物质,采用实验分析与统计分析的方法,探讨Cu2+、Cr2+对蚕豆根尖细胞的微核效应。
结果表明Cu2+、Cr2+在一定浓度范围内,均能诱发蚕豆根尖细胞产生一定的微核率,但不同的重金属离子,对蚕豆根尖细胞的所起的微核效应则不同。
关键词:Cu2+,Cr2+,蚕豆,微核试验,微核率前言:微核是指位于细胞浆中独立于主核的核小体 ,染色同主核 ,其直径一般为主核的 1 /3~1 /2, 主要由外界损害因素 (生物、物理、化学 )作用细胞后 , 导致细胞染色体丢失或断裂 , 从而在胞浆中形成 1个或数个小核。
多种实验已经证实 ,微核率的大小和作用因子的剂量有一定的关系。
故常用微核来检测各种理化因子对生物体潜在的遗传危害。
如今环境重金属污染已引起广泛关注。
植物对重金属的吸收、积累及重金属对植物的生理生化特性的影响已有较多报道 ,而其对染色体行为的影响少见报道。
蚕豆根尖细胞在分裂期间对外界环境反应敏感 ,造成染色体畸变、微核等分裂异常现象。
因此,本实验通过计算蚕豆根尖细胞分裂后微核的数量,来监测重金属Cu2+、Cr2+对环境的污染程度,即验证微核测定技术及其作为一种环境致突变性的检测手段的广泛应用性。
1 材料与方法1.1材料蚕豆若干、烧杯、培养皿、载玻片、刀片、镊子、显微镜等。
1.2试剂卡诺氏固定液70%乙醇、0.1mol/L的盐酸、蒸馏水改良品红染液浓度为0.025、0.05、0.1mg/mL的CuSO4溶液。
浓度为0.025、0.05、0.1mg/mL的CrCl2溶液。
1.3方法与步骤1.3.1 材料准备取适量的蚕豆种子,置于铺好含充足水分的纱布的培养皿中,在 25℃的人工气候箱中培养2-3d。
在此过程中要不断加水,保证种子生长所需水分。
1.3.2 染毒处理待蚕豆根长出后,选取长势较好的种子进行实验。
吲哚乙酸、萘乙酸对蚕豆根尖细胞微核的诱导作用陈凯峰;邓妍;郭建军;刘中来;祁超【摘要】In order to study the genetic toxicity induced by indole-3-acetic acid (IAA) and 1-naphthlcetic acid (NAA) ,the root-tips of Vicia faba were exposed to the different concentrations of IAA andNAA(1,3,5,7,10,20,40,60,80,100mg. /L) for 6,12,24h to investigate the effect of IAA and NAA on mitosis index (MI), micronucleus rate (MCN),and chromosomal aberration rate(CAF). The results showed that when the concentration was low, compared with the control group, MI, MCN and CAF all increased , with an good relationship between the dosage and the effect. When the concentration was higher, MCN and CAF were negatively correlated with MI. MCN of the treated group significantly differed from the control group(P<0. 05 or P<0. 01). These results suggested that IAA and NAA could induce genotoxic effect on the rip cells of Vicia faba root.%以蚕豆根尖为材料,采用微核实验,对吲哚乙酸、萘乙酸的遗传毒性进行了研究,测定了有丝分裂指数、微核率和染色体畸变率3个指标.结果表明:在浓度较低时,与对照组相比,测试组的有丝分裂指数、微核率和染色体畸变率同时升高,呈正相关,具有良好的剂量-效应关系.浓度较高时,有丝分裂指数与微核率和染色体畸变率呈负向关系.在任何浓度下,测试组的微核率均大于对照组,呈显著差异或极显著差异(P<0.05或P<0.01).结果证实吲哚乙酸、萘乙酸均有一定的遗传毒性.【期刊名称】《华中师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(045)004【总页数】5页(P607-611)【关键词】植物激素;蚕豆;有丝分裂;微核;染色体畸变【作者】陈凯峰;邓妍;郭建军;刘中来;祁超【作者单位】华中师范大学生命科学学院,武汉430079;华中师范大学生命科学学院,武汉430079;华中师范大学生命科学学院,武汉430079;华中师范大学生命科学学院,武汉430079;华中师范大学生命科学学院,武汉430079【正文语种】中文【中图分类】Q24植物激素是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、可调节植物生理反应的活性物质.它们在植物的生长过程中调控植物的生长、发育与分化等过程[1].所以,农业上使用人工合成的激素作用于农作物,以达到农产品增产的目的.但随着剂量逐渐加大,农作物污染问题也突显出来.农药、重金属及各类有害物质的检测并不少见,但人工植物激素对植物的损害的研究并不多.微核试验是用来评价药物、放射线、有毒物质等对人体细胞或体外培养细胞遗传学损伤的一个直观有效可行的方法,在遗传毒理、医学、食品、药物、环境等诸多方面有着广泛的应用[2].本文选用2种常见植物激素吲哚乙酸、萘乙酸,应用微核实验研究了它们对蚕豆所造的遗传伤害.1 材料与方法1.1 材料蚕豆(Vicia faba),松滋青皮蚕豆,来源于华中师范大学生命科学院.1.2 试剂卡诺氏固定液,1mol/L HCl,吲哚乙酸,萘乙酸,环磷酰胺(AR,均购于亦新生物公司).1.3 方法[3]1.3.1 样品的制备与固定选择饱满、大小均匀的蚕豆种子用清水冲洗干净,浸泡24h,放置磁盘中用湿纱布覆盖,25℃恒温培养,12h换水1次.待根长至1.5~3cm 后,用浓度分别为1、3、5、7、10、20、40、60、80、100mg/L 的吲哚乙酸和萘乙酸处理6h、12h、24h.阳性对照为环磷酰胺,阴性对照为蒸馏水.处理后,用蒸馏水冲洗3次,每次3min,然后25℃恒温条件使根尖细胞恢复培养24h.剪下1cm长的根尖用卡诺氏固定液固定12 h.若固定后的根尖需存储,需将其转至70%乙醇中于4℃冰箱内保存.1.3.2 染色与制片固定后,不同浓度处理的根尖随机取5个,用蒸馏水清洗3次,1次5min.放入EP管,加入1mol/L盐酸,60℃恒温水解10min.用蒸馏水清洗3次,1次5min.用解剖针在载玻片上将根尖捣碎后,改良苯酚品红染色10 min,加盖玻片,轻敲打压片.1.3.3 观察与计数在40倍光学显微镜下,从左向右,随机选取清晰的视野.微核识别:在间期细胞中,凡在主核大小1/3以下,形态呈圆形、椭圆形、或不规则形,与主核分离的小核,并且其着色与主核相似.每个根尖观察至少1 000个细胞.记录有丝分裂数﹑微核细胞数和染色体畸变数.按如下公式计算:有丝分裂数指数(MI%)=分裂细胞数/观察细胞总数×100%;微核千分率(MCN‰)=微核细胞数/观察细胞总数×1000‰;染色体畸率(CAF%)=染色体数/观察细胞总数×100%.1.3.4 数据统计分析软件对所得数据用Origin6.1进行方差分析,采用t检验检测不同处理组与对照组间的差异显著性.2 结果与分析2.1 吲哚乙酸、萘乙酸对蚕豆根尖细胞有丝分裂﹑微核率﹑染色体剂量关系由表1,表2可以看出,随着吲哚乙酸浓度的加大,微核率的增加呈双波型,在5mg/L、40mg/L时到达峰值,所有数值均大于阴性对照组,有5个浓度处呈显著差异(P<0.05).有丝分裂指数在吲哚乙酸浓度≤7mg/L,随着浓度的增加,逐渐上升,当浓度达10mg/L后开始递减,低于阴性对照,有6个浓度处呈显著差异(P<0.05)或极显著差异(P<0.01).当浓度增加到40mg/L时,又开始回升;有丝分裂指数在浓度≤7mg/L时与微核率增加呈正相关;在浓度≥10mg/L,与微核率增加呈负相关.染色体畸变在吲哚乙酸浓度≤5mg/L时,随着浓度增加而逐渐上升,当浓度到达10mg/L之后骤然下降,有8个浓度处呈显著差异(P<0.05)或极显著差异(P<0.01).以上数据说明,当吲哚乙酸浓度≤7mg/L 时,有丝分裂﹑微核率﹑染色体呈正相关增长,有一定的剂量-效应关系.当浓度≥10mg/L时,随着浓度增加,有丝分裂指数和染色体畸变降到低于对照组,而后有丝分裂指数在40~100mg/L回升,微核率却下降,与有丝分裂指数呈负相关.各类染色体畸变见图1.随着萘乙酸浓度的加大,微核率的增加呈双波型,在3mg/L、40mg/L时到达峰值,所有数值均大于阴性对照组,有3个浓度处呈显著差异(P<0.05).有丝分裂指数在萘乙酸浓度≤3mg/L,随着浓度的增加而增加.在浓度>3mg/L时,开始递减,在浓度≥60mg/L时,又开始回升.于阴性对照相比,有6个浓度处呈显著差异(P<0.05)或极显著差异(P<0.01).染色体畸变随着萘乙酸浓度的增加,呈波浪型,但总体趋势是先增后降,有4个浓度处呈显著差异(P<0.05)或极显著差异(P<0.01).以上数据说明,当萘乙酸浓度≤3mg/L时,有丝分裂﹑微核率﹑染色体呈正相关增长,有一定的剂量-效应关系.随着浓度的增加,有丝分裂指数和染色体畸变降到低于对照组,而后有丝分裂指数在40~100mg/L回升,微核率下降,与有丝分裂指数呈负相关.各类染色体畸变见图1.由两者植物激素对蚕豆根尖各项指标影响的比较,可以看出相似的趋势:随着浓度的增加,各项指标成波动型变化.在浓度较低时,它们能促进细胞分裂,微核率和染色体畸变率与细胞分裂指数呈正相关,并存在一定剂量-效应关系.浓度较高时它们能抑制细胞分裂,微核率和染色体畸变率与之呈负向关系,剂量-效应关系不明显.2.2 吲哚乙酸、萘乙酸对蚕豆根尖细胞有丝分裂﹑微核率﹑染色体的时间关系图2~图7是用不同浓度的吲哚乙酸、萘乙酸处理蚕豆6h、12h、24h的柱状图.可以看出,随着作用时间的延长,两种植物激素对蚕豆根尖细胞有丝分裂﹑微核率﹑染色体的影响趋势越来越突出.在12h和24h时,不同浓度所造成的显著差异或极显著差异均高于6h时,并表现出一定的遗传损伤.由此也验证了上面所分析的结果.表1 不同浓度吲哚乙酸对蚕豆根尖有丝分裂﹑微核率﹑染色体的影响(处理时间6h)Tab.1 Effects of the different concentrations of IAA on MI,FMN and CAF in the root rip cells of Vicia faba for 6h*P<0.05;**P<0.01.吲哚乙酸浓度/mg·L-1 观察细胞数有丝分裂/% 微核率/‰ 染色体畸变率/%**0 4 873 9.23±0.46 8.40±0.59 4.53±0.83 1 5 003 10.29±0.728.83±0.51 6.32±0.98 3 4 905 10.10±0.70 10.11±1.01 7.34±1.05*5 5 044 11.06±0.67 10.43±1.36*8.24±0.71*7 4 888 9.94±1.20 9.91±0.43 7.20±0.66*10 5 094 6.25±0.79*11.40±1.67 4.84±0.41 20 3 8055.15±0.93*12.84±0.74*2.38±0.49**40 4 055 2.77±0.39**13.32±1.14*3.38±0.70*60 4 805 2.82±0.66**11.32±2.09*2.81±0.42*80 4 744 3.11±0.30**9.01±1.26 2.69±0.42**100 5 386 3.81±0.40**8.09±0.41 2.20±0.21**环磷酰胺5 021 8.21±0.23 27.94±3.80**15.21±0.87表2 不同浓度萘乙酸对蚕豆根尖有丝分裂﹑微核率﹑染色体的影响(处理时间6h)Tab.2 Effects of the different concentrations of NAA on MI,FMN and CAF in the root rip cells of Vicia faba(6h)*P<0.05,**P<0.01.萘乙酸浓度/mg·L-1 观察细胞数有丝分裂/% 微核率/‰ 染色体畸变率/%**0 4 994 7.80±0.17 7.74±0.53 3.71±0.28 1 4 853 8.59±1.71 8.27±0.674.28±0.28 3 5 433 11.75±1.30*12.39±1.19*6.11±0.58*5 4 97511.13±1.01*10.43±1.36 4.11±1.16 7 5 632 7.62±2.55 8.24±0.464.58±0.73 10 4 755 7.66±0.79 11.40±0.74*5.10±1.29 20 4 9556.25±2.79 11.98±1.10*2.00±1.11*40 5 224 3.60±0.47**12.34±0.92*2.9±0.45 60 5 433 3.97±2.03**10.60±0.94 2.55±0.33 80 5 0844.13±1.24**9.01±1.26 2.1±0.43*100 5 325 4.33±1.72**8.09±0.41 1.04±1.32**环磷酰胺5 021 9.23±0.23 29.94±2.80**14.21±0.97图1 吲哚乙酸、萘乙酸诱发的蚕豆根尖细胞染色体畸变Fig.1 Chromosomal aberrations induced by IAA and NAA in the root rip cells of Vicia faba图2 吲哚乙酸对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响(6h,12h,24h)Fig.2 Effects of the different concentrations and times of IAA on mitosis index in the root rip cells of Vicia faba for 6h,12hand 24h(*P<0.05,**P<0.01)图3 吲哚乙酸对蚕豆根尖细胞微核率的影响(6h,12h,24h)Fig.3 Effects of the different concentrations of IAA on micronucleus rate in the root rip cells of Vicia faba for 6h,12hand 24h(*P<0.05,**P<0.01)图4 吲哚乙酸对蚕豆根尖细胞染色体的影响(6h,12h,24h)Fig.4 Effects of the different concentrations and times of IAA on chromosomal aberration Vicia faba root rip cells for 6h,12hand 24h(*P<0.05,**P<0.01)图5 萘乙酸对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响(6h,12h,24h)Fig.5 Effects of different concentrations of AA on micronucleus rate in the root rip cells of Vicia ba for 6h,12hand 24h(*P<0.05,**P<0.01)图6 吲哚乙酸对蚕豆根尖细胞微核率的影响(6h,12h,24h)Fig.6 Effects of different concentrations of NAA on micronucleus rate in the root rip cells of Vicia faba for 6h,12hand 24h(*P<0.05,**P<0.01)图7 萘乙酸对蚕豆根尖细胞染色体的影响(6h,12h,24h)Fig.7 Effects of the different concentrations and times of NAA on chromosomal aberration in the root rip cells of ia faba for 6h,12hand 24h(*P<0.05,**P<0.01)3 讨论吲哚乙酸和萘乙酸是常见的植物激素,主要作用是促进细胞分裂,加速植物成长.但在浓度稍高时即会引起抑制生长的作用,更高浓度即对植物产生毒害作用.在本文中,2种植物激素表现出相一致的趋势:当浓度较低时,促进了细胞分裂,微核率和染色体畸变率与细胞分裂指数呈正相关.根据微核形成的原理:微核是细胞的染色体发生断裂后,细胞进入下一次分裂时,染色体片段不能随有丝分裂进入子细胞,而在细胞浆中形成的圆形或椭圆形微小核[4],可以推测能进入下次分裂周期的细胞越多,产生微核率和染色体畸变率就越高.反之,细胞分裂的指数越低,能观察到的微核和染色体畸变就越少.这也能解释在40~100mg/L时,有丝分裂指数已低于对照组,微核率和染色体畸变率也出现下降趋势(仍高于对照组).但在40~100mg/L时,有丝分裂指数有回升趋势(仍低于对照组),微核率和染色体畸变率还是在下降.可能原因是植物激素在这个浓度区间激发了植物体内某些清理机制,加强了DNA的修复.另外,有丝分裂指数的回升趋势并不明显,可能还达不到增加微核和染色体畸变的作用.参考文献:[1]肖爱国.植物激素在农业生产中的应用[J].青海农牧业,2009(1):41. [2]曹佳.微核试验在中国的应用、发展与展望[J].遗传,2003,25(1):73-76[3]孔志明.环境毒理学(第2版)[M].南京:南京大学出版社,2004:196-198.[4]曹佳,林真,余争平.微核试验:原理、方法及其在人群监测性评价中的应用[M].北京:军事医学科学出版社,2000:1-9.。
蚕豆根尖微核诱导一.微核微核(micronucleus,MN)是一种类似细胞核的结构,它位于间期细胞的细胞质中,其形状近似椭圆形、卵圆形或圆形,而且边缘光滑整齐。
虽然它在染色性质,结构特征和折光性等方面与细胞核(主核)相似,但它独立存在,不与主核连在一起。
微核大小不一,有的较大,有的较小,不仅在不同植物和同种植物的不同细胞中是这样,即使在同一细胞中也常常是如此。
无论它存在于何处,是何因子诱导而成,其体积总比所在细胞的主核小,其直径一般只有主核的1/20~l/3,所以称它为微核。
在通常情况下,绝大多数细胞没有微核,微核只存在于少数细胞中。
微核的产生与细胞的内外环境有关,主要是由于各种具有损伤性的理化因子影响了染色体的结构与功能,使胞内DNA的复制和细胞分裂受到干扰以及纺垂体的形成出现了障碍。
有人认为,细胞微核的形成有两条途径,一条是细胞G,期产生的染色体断片因没有着丝粒,在细胞有丝分裂后期不能被纺锤体牵引到细胞两极,故在细胞进入间期时,它们被排斥在细胞的主核之外,形成微核。
另一条是一些染色体因种种原因,使它们不能按时达到细胞的中央赤道板;或到达了细胞中央赤道板,但不能很好分离;或纺锤体的功能受到损伤,致使染色体不能被纺锤体牵引到细胞两极。
由于上述原因,使一些染色体滞留在赤道板附近或细胞质中,在细胞进行分裂时不能参与细胞主核的形成,成为游离于细胞中的微核。
此外,细胞受放射线严重照射时,一些DNA双链发生断裂,产生错误修复和间期细胞核严重膨胀,在某一部分向外隆起形成瘤状突起(核芽),然后瘤状突起尾部收缩,脱离细胞核,游离在细胞质中也可形成微核。
也有人认为,细胞凋亡能引起细胞内ca2+浓度升高,进而激活DNA内切酶,使其活性增加,产生较多的DNA断片【1】或细胞组分不正常(如缺乏叶酸)也在细胞中形成微核。
由此可见,微核的形成有多种途经和多种方式,而且它们中的染色体也不完全一样,既可以是有着丝粒的染色体,也可是没有着丝粒的染色体断片,或者二者都有。
本科生课程论文遗传学实验报告论文石河子大学生命科学学院二零一二年实验名称 紫外线对大蒜根尖分生区细胞核的影响组长 张礼春 学 号 2010506076组员 朱秉坚 学号 2010506089谭志刚 2010506044杨新 2010506062所在院系 生命科学学院专业班级 2010级生科(1)班指导教师 李桂芳日期 2012年11月28日紫外线对大蒜根尖分生区细胞核的影响摘要:以大蒜根尖分生区为材料,研究了紫外线对大蒜根尖分生区正在有丝分裂细胞的致畸效应。
结果表明,紫外线可使细胞核发生结构变异,在分裂间期出现微核、多核现象,分别在紫外线照射0min、15 min、25min、45min和65min 时观察各种畸变类型,且畸变率随着照射时间的加长而增高。
关键词:微核;紫外线;大蒜;畸变引言:细胞核畸变指细胞核形状大小以及核中染色体结构或数目的改变,在显微镜下可以观察和识别。
物理因素和化学因素都能诱发细胞核发生畸变,其中诱发细胞核最明显的畸变是细胞核呈微核和多核[1]。
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,是在细胞有丝分裂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,微核常应运于测试辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、食品添加剂的安全评价,以及染色体遗传疾病和癌症前期诊断等各个方面[2],所以对于研究微核具有极其重要的价值意义。
大蒜是研究微核的很好材料,大蒜在室温下3~5 天即可生根,根尖生长速度一致且生根较多[3]。
因此,在本研究中使用紫外线作为诱变剂,观察其在不同剂量的诱变剂下对大蒜根尖分生区细胞核的影响。
1 材料和方法选取个体较大,健壮无病虫害的大蒜,剥去老皮,放置于培养皿中,加蒸馏水浸没基部,每天换水2 次,室温下培养培养4天,直到根尖长到1.0cm~2.0cm 左右。
在上午11~12 时左右时,将大蒜及其根尖向上置于超净工作台上,用普通灭菌台中紫外灯进行照射,分别照射0min、15 min、25min、45min和65min。
遗传学实验报告
诱变物质的微核测试
实验材料:
大蒜
诱变物质:
40 mMol/L NaN3,EB染料稀释液,洗洁精,少量二甲苯乙醇溶液
实验器具和药品:
卡诺固定液,改良苯酚品红液,培养皿,剪子,镊子,载玻片,盖玻片等。
实验步骤:
1.大蒜泡于水中25℃或室温发根,约24h后根长0.5~1cm。
2.各培养皿中加入各种处理药物。
3.根尖浸入药物皿中,25℃或室温培养24~30小时。
并留一部分发根大蒜,培养于水中作对照。
4.分皿固定。
从根部切下大蒜根,在3甲醇:1冰醋酸的卡诺固定液中,约24小时后转移到70%酒精中,室温1h后换至新的70%酒精,可长期冰箱保存。
5.取大蒜根,在载玻片上用生理盐水洗两次以除去酒精。
1mol/L HCl室温水解10min,生理盐水洗3次。
6.切适当大小(2~3mm)根尖,改良碱性品红染液中切成或用镊子夹成小块,染色10min,压片观察。
实验结果:
除了40 mmol/L NaN3处理的大蒜根尖产生大量微核细胞外,其它诱变物质和水的阴性对照均未产生微核。
上图:40 mmol/L NaN3处理后多种形态的微核
上图:40 mmol/L NaN3处理后产生微核和畸形核 上图:40 mmol/L NaN3处理后视野中成片的微核细胞 畸形核
微核。
花露水对大蒜根尖细胞微核的诱导摘要:夏天,更多的人们选择方便、安全的花露水来驱赶蚊虫。
所以我们小组选择常见市售花露水对大蒜根尖细胞进行诱导。
选取不同浓度的花露水(0%,5%,25%,50%,75% ) 为诱变剂 , 分别处理大蒜的根尖细胞, 用微核检测法确定大蒜根尖细胞的微核率。
大蒜根尖经过不同浓度的花露水处理液处理后, 根尖颜色明显发黄。
微核诱变试验显示, 不同浓度的花露水处理大蒜根尖细胞可诱发不同频率的微核率, 浓度在0-50%范围内,微核率随着花露水浓度的升高呈增加趋势,浓度大于50%,微核率随着花露水浓度的升高呈降低趋势。
因此,花露水对大蒜根尖细胞有一定的诱导作用。
关键词:花露水大蒜根尖细胞微核前言:驱蚊花露水是居民夏季防蚊最常用的卫生用品之一,是在普通花露水的基础上配以适量驱避剂而成。
目前,避蚊胺、驱蚊酯、羟哌酯和植物精油是常见的蚊虫驱避剂。
驱蚊酯又称丁基乙酰氨基丙酸乙酯、BAAPE,IR3535,伊默宁,是一种塑化剂,也是广谱、高效的低毒昆虫驱避剂,它对苍蝇、虱子、蚂蚁、蚊子、蟑螂、蠓虫、牛虻、扁蚤、沙蚤、沙蠓、白蛉、蝉等都有良好的驱避效果;它的驱避作用时间长,能在不同气候条件下使用。
据文献报道,其小鼠急性经口LD50为10 000 mg /kg。
市场上现在以驱蚊酯为有效成分的驱蚊产品主要有4% 宝宝金水舒爽驱蚊花露水、4%柏纷婴儿护肤防蚊液、4.5%六神驱蚊花露水、11.5% 强生婴儿驱蚊液等。
采用大蒜为实验材料,具有许多优点:①用鳞茎进行无性繁殖,避免了有性繁殖过程中的遗传性变异,具有遗传背景稳定的优势,目前已有利用大蒜根尖细胞检测水质、大气污染研究的报道;②分布广、材料易得,不受地区和季节的限制;③培养方便,操作简单,蒜瓣去皮后将基部浸入净水中即可萌生新根,无需其他条件,且蒜瓣体积较小,萌生新根的数目较多;④价格低廉,对诱变剂敏感,是一种理想的试验材料。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 供试材料大蒜根尖、六神花露水。
河北师范大学生命科学学院2011级生物科学专业细胞生物学实验论文题目:洗洁精、甲醛对蚕豆根尖细胞的微核诱导及检测班级: 2011级生科3班小组成员:肖祖文郭志雷赵怡璇谷维佳指导老师:赵红桃尚建秀时间:2013-11-23目录摘要:.................................................................................................... - 3 -1、背景与研究目的 ............................................................................. - 3 -2、材料与方法: ................................................................................. - 4 -2.1材料............................................................................................ - 4 -2.2方法............................................................................................ - 4 -2.2.1材料准备: ...................................................................... - 4 -2.2.3染毒处理: ...................................................................... - 4 -2.2.4恢复培养:...................................................................... - 4 -2.2.5根尖处理: ...................................................................... - 4 -2.2.6染色、压片和镜检计数: ................................................. - 5 -2.2.7预期结果 .......................................................................... - 5 -3、结果及分析...................................................................................... - 5 -4.讨论..................................................................................................... - 6 -4.1实验结果分析 ........................................................................ - 6 -4.2下一步实验改进 ....................................................................... - 7 -4.3心得体会: ............................................................................... - 7 - 参考文献................................................................................................ - 8 -洗洁精、甲醛对蚕豆根尖细胞的微核诱导及检测摘要:根据微核诱导的原理,以未受污染的蚕豆和家用洗洁精、甲醛为材料,测定此二种物质对蚕豆根尖细胞的毒性。
结果表明:洗洁精不会诱导微核的产生,而甲醛会诱导出根尖细胞微核。
说明甲醛具有一定毒性,而家用洗洁精、在一定浓度范围内对生物细胞是无害的。
关键词:洗洁精、甲醛、蚕豆、微核、诱导1、背景与研究目的蚕豆根尖微核(micronucleus,MCN)检测系统自1982 年由Degressi 等[1]建立以来,以其简单、快速等特点,受到了研究者的高度重视[4-8]。
目前,该系统已经成熟地应用于水污染监测领域[2-3],如早在1986 年国家环境保护局就将蚕豆根尖微核检测技术列入了《环境监测技术规范》用于水环境监测。
但是,蚕豆根尖微核检测技术在空气污染监测领域的应用相对较少。
甲醛是已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,国际癌症研究机构(IARC)已经于2004 年将甲醛上升为第一类致癌物质,甲醛已成为我国新装修家庭中的主要污染物[9-10]。
随着日用化学工业的发展,各类家用洗洁精和洗衣粉相继问世,其种类和产量与日俱增,并己被广泛应用于日常生活中,人们洗涤瓜果、蔬菜、餐具、衣物等直接或间接地造成环境污染,尤其是水源污染及食物残留,影响人类的健康,已经越来越引起人们的关注。
蚕豆根尖细胞微核技术是一种以染色体损伤及纺锤丝毒性等为测试终点的植物体细胞检测方法,因具有材料方便,培养简单、技术容易掌握、准确、快速、有明显剂量效应等优点而成为目前研究和应用较多的检测环境污染物质的检测系统。
甲醛是一种广泛应用的化工原料和有机溶剂,在装修材料中广泛存在的一种无色刺激性气体,对皮肤和粘膜有强烈刺激作用,能引起视力和视网膜的选择性损害,甲醛可引起“不良建筑综合征”和“眼鼻咽喉刺激症”[11]。
甲醛已被世界卫生组织确定为致癌和致畸型物质,已成为我国新装修家庭中的主要污染物。
本实验主要是研究水污染中洗涤剂不同浓度对微核的产生的影响和探索应用蚕豆根尖细胞微核试验检测室内环境甲醛污染的可能性。
2、材料与方法:2.1材料洗洁精(立白)、甲醛、蚕豆种子、蒸馏水、卡诺固定液、1mol/L 的盐酸、改良碱性品红染色、载玻片、盖玻片、小烧杯、解剖器、EP管、普通光学显微镜、胶头滴管、瓷盘。
2.2方法2.2.1材料准备:取蚕豆种子在蒸馏水中浸泡24h[12],使种子充分吸胀,置于有滤纸的瓷盘中并盖上湿纱布,在23±1℃的光照培养箱中培养l~2 d,使其长出1.5~3.0cm长的初生根,此时切除初生根以保证侧根的生长发育。
2.2.2毒液准备:(1)一定量正常洗衣服后的洗衣水20ml;(2)浓度为分别25%、50%的洗洁精溶液各20ml;(3)浓度分别为0.50%的甲醛溶液20ml;2.2.3染毒处理:待侧根露白后,分别取一粒蚕豆种子浸入配制好的不同浓度的等体积(20ml)的用小烧杯盛放的毒液中进行染毒,同时用等体积蒸馏水做空白对照,蚕豆根部一定要完全浸入毒液,染毒时间为6小时。
(阳性对照:用50mmol/L 的NaN3溶液,但考虑到NaN3毒性较大,在本科实验室实施比较困难,将其去除。
以老师给的图片上微核作为阳性对照)2.2.4恢复培养:12小时后将染毒后的蚕豆根用蒸馏水依次清洗3次,每次约2分钟,然后将蚕豆根置于蒸馏水中恢复培养24小时。
2.2.5根尖处理:从染毒后的蚕豆根上切下 1-1.5cm 长的根尖3至5个放于EP管中,用卡诺固定液(3 份无水乙醇与 1 份冰醋酸混合)固定12h[13],卡诺固定液要将蚕豆根尖全部淹没,12小时后用蒸馏水冲洗 3 次, 每次约 5min, 然后将蒸馏水倒出,加入1mol/L 的盐酸,盐酸容量要将根尖全部淹没,在 60°C下恒温解离 5-10分钟, 直至根尖软化, 之后再用蒸馏水反复冲洗 3-4 次,直至将盐酸冲洗干净。
2.2.6染色、压片和镜检计数:从处理好的根尖上切取 1mm 左右的根尖(注意区分根的尖端和上部的伸长区,取的是根尖的部位),放在干净的载玻片上, 用解剖针将根尖捣碎, 用改良碱性品红染色 10min, 然后加盖玻片, 轻轻敲打压片, 使根尖细胞分散。
每个处理取3-5个根尖,每个根尖观察至少200 个细胞, 记录微核细胞数, 在40×10倍显微镜下,凡小于主核1/4以下的,同主核有相同染色效果的,圆形、椭圆形或其他类似的形状的染色物质都可以算作微核。
最后计算微核千分率(MCN%)。
微核率与污染指数计算公式如下:微核率(MCN‰) =微核个数/观察细胞总数×1000‰污染指数(PI)=待测水样微核率/对照水微核率(蒸馏水)所得数据采用SPSS软件进行统计分析。
2.2.7预期结果(实验假设)空白对照组对蚕豆无害呈阴性,应该无或少数微核出现;污染物溶液具有毒性应呈阳性,所以预测细胞中微核出现较多;而不同浓度的样品中,由于样品浓度越大对蚕豆根的毒性越大,所以预计微核随着浓度的增加而增加。
然而,具体微核千分率需实验结果的统计。
3、结果及分析2.1实验结果:蚕豆根尖细胞微核的镜下形态和微核率在光学显微镜下可观察到细胞有丝分裂不同时期的微核现象,将镜下观察的蚕豆根尖细胞微核记数,并进行微核率统计.经t检验可知甲醛处理结果如下:表1甲醛浓度观察细胞数目出现微核细胞数目微核千分率(%)(个)(个)(‰)0.50 1000 6 60.10 1000 2 2箭头所示为微核洗洁精处理结果如下:表2洗洁精浓度观察细胞数目出现微核细胞数目微核千分率(%)(个)(个)(‰)0.50 1000 0 00.25 1000 0 0空白对照结果:无微核出现。
4.讨论4.1实验结果分析在进行甲醛诱变饰演的结果看来,当甲醛浓度升高时,蚕豆幼根细胞为微核率与低浓度甲醛处理相比略升高,无显著差异。
本实验甲醛处理后,有四个微核,微核率较低。
洗洁精实验没有微核出现,因为洗洁精浓度太大,所以导致细胞已死,再继续的试验已无意义。
本实验总体来说不算成功,因为只观察到甲醛处理过的根尖有微核出现,另外两个与预期结果不同,主要是因为浓度太大(0.1%浓度下,蚕豆根尖细胞的形态基本上与正常生活细胞一致,而在0.1%和0.5%浓度下,蚕豆根尖细胞形态变化很大,细胞核明显变形,细胞呈束状排列,核膜破损,根尖生长区细胞内呈一片粉红色,无法检测微核)。
蚕豆染色体大而少,它的根尖分生组织细胞增殖周期较短,一般为8~48 h,其中大部分时间又是对诱变剂敏感间期[14]。