Cr6+对蚕豆根尖细胞的遗传毒性

铬(Cr6+)胁迫对蚕豆幼苗根生长和细胞分裂的影响王爱云;夏文睿;荣玮;刘茜【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2012(021)006【摘要】为了阐明Cr6+胁迫对蚕豆根尖分生组织细胞的遗传毒害效应,研究Cr6+胁迫对蚕豆种子萌发、幼苗根生长、根尖细胞分裂及染色体畸变的影响.结果表明,低质量浓度Cr6+促进蚕豆种子萌发,而高质量浓度Cr6+有抑制作用,并且随着处理时间的延长,其最适质量浓度降低.当Cr6+质量浓度超过10 mg/L时,蚕豆幼苗根的生长明显受到抑制,并且呈现时间效应关系.外部形态上,高质量浓度Cr6导致蚕豆根明显弯曲,根尖呈现褐色深褐色,甚至黑色,部分开始硬化.当Cr6+质量浓度≥5 mg/L 时,随着Cr6+质量浓度的增加,处理时间的延长,蚕豆根尖细胞有丝分裂指数下降,且表现明显的剂量效应和时间效应关系,进入细胞分裂前期、后期和末期的细胞明显减少,而中期细胞所占的比例上升.同时染色体产生染色体断片、染色体桥、落后染色体、染色体粘连及多极分裂等各种类型的畸变,但以染色体断片为主,其次是微核,当Cr6+质量浓度≤100 mg/L时,随着Cr6+质量浓度的增加和处理时间的延长,蚕豆根尖细胞微核率增加；但当Cr6+质量浓度为200mg/L,处理超过48 h后,随着处理时间的延长,其微核率反而下降.【总页数】7页(P79-85)【作者】王爱云;夏文睿;荣玮;刘茜【作者单位】中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙410004;中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙410004;中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙410004;中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙410004【正文语种】中文【中图分类】X173【相关文献】1.重金属铬（Cr6＋）胁迫对地黄幼苗生长影响的研究 [J], 张宇虹2.磁场和Cu2+对蚕豆幼根生长、细胞分裂和过氧化物酶同工酶谱的影响 [J], 刘新成;李秋祯3.磁场对蚕豆种子根生长和细胞分裂的影响 [J], 刘新成;李秋祯;王轶;李幼静;何芸4.镉胁迫下稀土镧对蚕豆幼苗根尖细胞分裂和吲哚乙酸氧化酶的影响 [J], 汪承润;卢韫;李月云;姜传军;田刘敏;王勤英5.氯苯胁迫对蚕豆幼苗生长和细胞分裂的影响 [J], 刘宛;周启星;李培军;孙铁珩;台培东;许华夏;张春桂;张海荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

不同染发膏对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应许媛媛;彭晓娅;宋文贞;唐红枫;彭炎桥;袁茜;李敏【摘要】为了考察染发膏对蚕豆(Vicia faba L.)根尖细胞的遗传毒性效应,用不同浓度的3种不同品牌染发膏(T、S、H)毒染蚕豆根尖细胞,测定其微核率和染色体畸变率,并计算微核指数.结果表明,在一定浓度范围内,3种染发膏浓度与微核率都具有明显的剂量-效应关系,在高于一定浓度后微核率均呈下降趋势,其最大微核率对应的浓度依次为0.10 g/L(T染发膏)、1.00 g/L(S染发膏)、4.00 g/L(H染发膏).说明3种染发膏均有一定诱变作用和遗传毒性,且3种染发膏染色体畸变率与微核率均呈正相关.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2019(058)011【总页数】4页(P67-69,77)【关键词】染发膏;蚕豆(Vicia faba L.);根尖细胞;微核;染色体畸变;遗传毒性【作者】许媛媛;彭晓娅;宋文贞;唐红枫;彭炎桥;袁茜;李敏【作者单位】武汉东湖学院生命科学与化学学院,武汉 430212;武汉东湖学院生命科学与化学学院,武汉 430212;武汉东湖学院生命科学与化学学院,武汉 430212;武汉东湖学院生命科学与化学学院,武汉 430212;应用生物技术重点实验室,武汉430212;武汉东湖学院生命科学与化学学院,武汉 430212;武汉东湖学院生命科学与化学学院,武汉 430212;武汉东湖学院生命科学与化学学院,武汉 430212【正文语种】中文【中图分类】TQ658.3+4;Q355随着染发美妆行业的快速发展以及人们对美的不断追求，染发被越来越多的人所接受［1］。

染发剂有多种分类方式，据其染色原理和牢度可分为暂时性染发剂、永久性染发剂和半永久性染发剂。

根据使用染料的不同可分为植物性染料、金属盐染料和合成有机染料［2］。

目前市面上使用最广泛的是氧化型的永久染发剂，其中含有的一些主要有效化学成分（如芳香胺类化合物等）具有致敏性、致突变性和潜在的毒性作用［3，4］，且有报道表明染发剂具有致癌作用［5-8］。

黑碳诱发蚕豆根尖细胞不同分裂时期的遗传毒性效应李奥;尚梦婷;木魁;姜双林【摘要】采用蚕豆根尖微核技术,研究了黑碳诱发细胞对有丝分裂和微核的影响,以探讨黑碳的细胞遗传毒性.实验结果表明,当浓度为10～40 mg/L时,黑碳对蚕豆根尖细胞的微核率、有丝分裂指数和多核仁率影响不显著(P>0.05).当浓度为80～320 mg/L时,黑碳使蚕豆根尖有丝分裂指数显著下降(P<0.05);细胞微核率和多核仁率显著升高(P<0.05),其中320 mg/L时,微核率高达38.9‰,多核仁率高达35.91％,有丝分裂指数仅为1.075％.研究结果提示黑碳在低浓度时的遗传毒性较低,在高浓度时具有一定的遗传毒性.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2018(035)006【总页数】4页(P64-67)【关键词】黑碳;蚕豆根尖;有丝分裂;微核;多核仁【作者】李奥;尚梦婷;木魁;姜双林【作者单位】阜阳市第一中学,阜阳236000;阜阳师范学院生物与食品工程学院,阜阳236037;阜阳师范学院生物与食品工程学院,阜阳236037;阜阳师范学院生物与食品工程学院,阜阳236037【正文语种】中文【中图分类】X592黑碳(Black carbon, BC)是由化石燃料和生物质不完全燃烧产生的一种含碳的、高度芳香化的多孔高聚混合物，主要由元素碳(element carbon, EC)和少量的有机碳(organic carbon, OC)组成[1]。

典型黑碳的形貌是球形小粒子，粒径为0.01～1.0 μm。

黑碳是大气细颗粒物(PM2.5，又称可入肺颗粒物)主要化学成分之一，我国黑碳颗粒的排放约占全球排放总量的四分之一[2]。

研究表明，在构成我国PM2.5的黑碳组分中，其中黑碳颗粒83%来自化石燃料和生物质燃烧[3]。

黑碳粒子具有发达的孔隙和比表面积大等特点，黑碳在气-粒传输和非均相光化学反应中，能吸附大气中多种有毒有害物质(如有机物和重金属)，并能催化其化学反应形成了二次黑碳粒子，诱发严重的呼吸系统和心血管系统等疾病[3-4]。

第41卷第3期2023年6月沈阳师范大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f S h e n y a n g N o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n)V o l.41N o.3J u n.2023文章编号:16735862(2023)03021904内生菌对镉胁迫蚕豆根尖细胞毒理效应的影响马莲菊,赵海彤,任苓姝,刘伊凝,王泽(沈阳师范大学生命科学学院,沈阳110034)摘要:镉(C d)作为造成农业污染的重金属之一,对大多数植物的生长有很大影响㊂越来越多的研究表明植物内生菌与植物互作能够显著提高宿主植物对重金属胁迫的耐性㊂先用野大豆内生菌Y D25对蚕豆根尖进行侵染,将其分为侵染组(E+)和未侵染组(E-),再分别同时用0,4和8m g㊃L-1的C d C l2溶液进行镉胁迫处理,然后采用蚕豆根尖微核技术,对蚕豆根尖细胞有丝分裂指数㊁染色体畸变率及微核率进行测定㊂结果表明C d2+对蚕豆根尖细胞有毒害作用㊂随着溶液浓度的增加,有丝分裂指数下降,染色体畸变率和微核率上升,抑制效应逐渐增强㊂在所有处理中,E+组的有丝分裂指数高于E-组,E+组的染色体畸变率及微核率均低于E-组,说明内生菌Y D25的侵染缓解了镉对蚕豆根尖细胞的毒害效应㊂关键词:镉胁迫;内生菌;有丝分裂;染色体畸变;微核中图分类号:Q938文献标志码:Ad o i:10.3969/j.i s s n.16735862.2023.03.005E f f e c t s o f e n d o p h y t e s o n t o x i c i t y o f c a d m i u m-s t r e s s e d v i c i a f a b ar o o t t i p c e l l sMAL i a n j u,Z HA O H a i t o n g,R E NL i n g s h u,L I UY i n i n g,WA N GZ e(C o l l e g e o fL i f eS c i e n c e,S h e n g y a n g N o r m a lU n i v e r s i t y,S h e n y a n g110034,C h i n a)A b s t r a c t:C a d m i u m(C d),a so n eo f t h eh e a v y m e t a l s c a u s i n g a g r i c u l t u r a l p o l l u t i o n,h a sa g r e a te f f e c t o nt h e g r o w t ho fm o s t p l a n t s.M o r ea n d m o r es t u d i e sh a v es h o w nt h a t t h e i n t e r a c t i o no fe n d o p h y t i cf u ng iw i th p l a n t sc a nsi g n i f i c a n t l y i m p r o v e t h e t o l e r a n c eo fh o s t p l a n t s t oh e a v y m e t a ls t r e s s.I n t h i s s t u d y,t h e e n d o p h y t i c f u n g u sY D25o fw i l d s o y b e a nw a s u s e d t od y e t h e r o o t t i p s o fb r o a db e a n,w h ic hw e r ed i v i de d i n t o t h e i nf e c t e dg r o u p(E+)a n d th eu ni n f e c t e d g r o u p(E-).A tt h e s a m e t i m e,C d C l2s o l u t i o n so f0m g㊃L-1,4m g㊃L-1a n d8m g㊃L-1w e r eu s e dt ot r e a tc ad m i u m s t re s s,r e s p e c t i v e l y.M i c r o m o d u l a r m e t h o d s w e r e u s e d t o d e t e r m i n e m i t o t i ci n d e x,c h r o m o s o m e a b e r r a t i o n a nd r o o t ce l lm i c r o m o d u l e s.T h e r e s u l t s s h o wt h a t C d2+i s t o x i c t o v i c i af a b ar o o tt i p c e l l s.W i t h t h ei n c r e a s e o fs o l u t i o n c o n c e n t r a t i o n,t h e m i t o t i ci n d e x d e c r e a s e s,t h ec h r o m o s o m e a b e r r a t i o n r a t e a n dm i c r o n u c l e u s r a t e i n c r e a s e s,a n dt h e i n h i b i t o r y e f f e c t i s g r ad u a l l ye n h a n c e d.I na l l t r e a t m e n t s,t h em i t o t i c i n d e xo fE+g r o u p i s h i g h e r t h a n t h a t o fE-g r o u p.T h ec h r o m o s o m a l a b e r r a t i o nr a t ea nd m i c r o n u c le u sr a t eo fE+g r o u p a r el o w e rt h a nt h o s eo fE-g r o u p,i n d i c a t i n g t h a tt h ee x p o s u r e o fe n d o p h y t i cf u n g u s Y D25a l l e v i a t e st h et o x i ce f f e c to fc ad m i u mo nv i c i a f a b a r o o t t i p ce l l s.K e y w o r d s:C a d m i u ms t r e s s;e n d o p h y t i c f u n g i;m i t o s i s;c h r o m o s o m a l a b e r r a t i o n;m i c r o n u c l e u s收稿日期:20221203基金项目:辽宁省教育厅科学研究经费项目((L J C201912)㊂作者简介:马莲菊(1969 ),女,辽宁庄河人,沈阳师范大学教授,博士㊂022沈阳师范大学学报(自然科学版)第41卷随着工业的发展,重金属污染越来越严重㊂镉(C d)是农业生产中的主要污染重金属,其毒性仅次于汞㊂镉不是植物生长的必需元素,过量的镉对植物有很大毒害作用[1]㊂近年来,国内外学者关于镉对植物生理生化影响方面的研究有很多,但从遗传毒理方面所做的研究较少㊂蚕豆是一种广泛种植的经济作物,是进行遗传学及毒理学研究的理想材料[2]㊂1982年由F r a n c e s c a等[3]建立的蚕豆根尖细胞微核技术深受人们重视,在细胞遗传毒性检测中得到了广泛应用㊂植物内生菌作为一种新的微生物资源,在农业上极具应用潜力㊂内生菌是植物微生态系统中的重要组成成分,能提高农作物的生长发育,增强农作物的抗重金属㊁抗盐碱㊁耐干旱㊁耐寒和抗病虫害发生能力等,进而提高宿主植物对环境的适应性,从而保持植物生态系统的稳定[4]㊂在前期的研究中,课题组从野大豆中分离纯化出一株内生菌Y D25,发现其具有吸附重金属的作用㊂因此,选用内生菌Y D25侵染蚕豆根尖,研究其对C d胁迫蚕豆根尖细胞遗传毒理的影响效应,以期探明内生菌对植物根尖细胞的诱抗活性,为内生菌的研究开发与应用提供理论依据㊂1材料与方法1.1实验材料供试材料为日本青蚕豆种子;内生菌Y D25由沈阳师范大学微生物遗传实验室提供㊂1.2实验方法1.2.1内生菌培养将保存于P D A固体培养基中的内生菌Y D25转接到P D A液体培养基中,并在24ħ和120r p m的恒温摇床中培养,10d后待用㊂1.2.2蚕豆培养及处理在盛有蒸馏水的烧杯中放入洗干净的蚕豆种子,然后将其置于25ħ的温箱内浸泡12~24h,此期间换水次数至少2次㊂将吸涨后的种子放入铺有薄层湿润脱脂棉的平皿内,温箱温度调节为25ħ,将平皿放入其中,催芽36~48h,期间换水2~3次至大部分种子初生根长为1~2c m㊂将已完成催芽的蚕豆种子分为2组,侵染组(E+)将30m L1%菌悬液加入蚕豆种子培养液中,进行内生菌侵染;未侵染组(E-)则不加入菌悬液,直接加入等量蒸馏水培养㊂2组同时用不同浓度C d C l2溶液(0,4和8m g㊃L-1)处理8h,再进行镉胁迫处理,共6组,然后将处理好的种子用蒸馏水浸洗3次,每次2~3m i n,洗净后在25ħ下恢复培养22~24h㊂恢复培养后,在根尖细胞分裂高峰期,切取1c m左右根尖,使用C a r n o y固定液固定2~24h㊂1.3测定方法1.3.1解离用蒸馏水浸洗固定好的根尖2次,每次5m i n,吸净蒸馏水㊂用1M H C l在60ħ下解离11m i n左右,再用冷1M H C l洗1次㊂吸去H C l,用蒸馏水浸没根尖3次,每次1~2m i n㊂1.3.2染色在10ħ左右的黑暗条件下,用S c h i f f试剂染色1h㊂1.3.3漂洗用漂洗液漂洗3次,每次3~5m i n㊂1.3.4水洗㊁压片㊁镜检水洗5~10m i n,滴一滴45%醋酸压片㊂将制片置于低倍镜下找到分生组织区中细胞分散均匀和分裂相较多的部位,再转换到高倍镜下观察㊂每组观察根尖数为10个,每个根尖约1000个细胞㊂1.4统计分析进行根尖细胞微核千分率(M C Nɢ)㊁抑制率(%)㊁有丝分裂指数及染色体畸变率测定㊂MC Nɢ=含有微核的细胞数观察细胞总数ˑ1000ɢ抑制率=对照组微核细胞数-试验组微核细胞数对照组微核细胞数ˑ100%有丝分裂指数=处于分裂期的细胞观察细胞总数ˑ100%染色体畸变率=染色体畸变细胞数观察细胞总数ˑ100%2 结果与分析2.1 内生菌对镉胁迫下蚕豆根尖细胞微核的影响由表1可见,在无镉胁迫下,阴性对照微核率最低(5.92ʃ0.35ɢ),内生菌侵染后微核率明显降低,抑制率达到21.11%;在镉胁迫下,随着镉溶液浓度的增加,E -组与E +组的蚕豆根尖细胞微核率均增大,微核率与镉溶液浓度之间表现为明显的正相关㊂内生菌对微核的产生表现出明显的抑制作用,抑制率达到20%以上,但随着镉溶液浓度上升,抑制率呈现下降趋势,说明高浓度的镉对内生菌作用有一定阻碍;在镉溶液浓度相同的情况下,E+组蚕豆根尖细胞微核率均明显低于E-组(p <0.01或p <0.05)㊂表1 内生菌对镉胁迫下蚕豆根尖细胞微核率㊁有丝分裂指数㊁染色体畸变率的影响T a b l e1 E f f e c t s o f e n d o p h y t i cb a c t e r i ao nm i c r o n u c l e u s r a t e ,m i t o t i c i n d e xa n dc h r o m o s o m e a b e r r a t i o n r a t eo f V i c i a f a b a r o o t t i p ce l l s u n d e r c a d m i u ms t r e s s Y D 25%C d C l 2m g ㊃L -1微核率/ɢ췍x ʃS 抑制率%有丝分裂指数/%췍x ʃS 染色体畸变率/%췍x ʃS 005.92ʃ0.3513.50ʃ0.286.99ʃ0.680422.09ʃ0.30*12.60ʃ0.84*10.85ʃ0.75*0835.63ʃ0.20**11.90ʃ0.93**12.65ʃ1.43*104.67ʃ0.33**21.1113.85ʃ0.27*6.32ʃ1.61*1417.45ʃ0.25*21.0012.85ʃ0.63*10.43ʃ0.13*1828.34ʃ0.30**20.4612.01ʃ0.25**12.54ʃ2.23* 注:*:p <0.05,**:p <0.01㊂2.2 内生菌对镉胁迫下蚕豆根尖细胞有丝分裂指数的影响在无镉胁迫下,E +和E -组相比,E +的有丝分裂指数明显更高,且差异显著(p <0.05);在镉胁迫条件下,蚕豆根尖细胞有丝分裂指数随镉溶液浓度增加而呈下降趋势,具有浓度效应㊂在同样浓度的镉胁迫下,蚕豆根尖经内生菌侵染处理后有丝分裂指数明显升高(表1)㊂由此说明,内生菌对蚕豆根尖细胞有丝分裂存在着显著的促进作用㊂2.3 内生菌对镉胁迫下蚕豆根尖细胞染色体畸变率的影响由表1可见,镉胁迫的根尖细胞染色体畸变率均大于未加镉培养的根尖,说明镉胁迫导致蚕豆根尖细胞有丝分裂过程中染色体发生畸变㊂内生菌具有显著的降低蚕豆根尖细胞染色体畸变的功能㊂在无镉胁迫下,E +组蚕豆根尖细胞染色体畸变率明显低于E-组(p <0.05)㊂在同浓度的镉溶液处理时,E +组较E -组的染色体畸变率明显降低㊂3 讨 论3.1 内生菌对镉胁迫下蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响重金属对蚕豆根尖细胞分裂的抑制作用主要体现在延长分裂间期使分化的细胞数量下降[5]㊂当植物抵抗重金属胁迫时,代谢系统被激活,加速了重金属离子的进入,使植物的代谢活动受到抑制,从而对植物产生了毒害作用[6]㊂在重金属离子浓度高时,毒害作用超过了植物自身的保护作用,核酸酶活性降低,使D N A 合成速率减慢,分裂间期延长,或与D N A 结合,造成D N A 的交联,阻碍D N A 复制的顺利进行[7]㊂本研究发现,在一定的浓度范围内,有丝分裂指数随镉离子浓度升高而逐渐降低,表明镉缩短了细胞分裂期,延长了细胞分裂间期㊂内生菌对促进蚕豆根尖细胞分裂具有显著作用,同时能有效地削弱镉对蚕豆根尖的毒害作用㊂这表明内生菌可以诱导蚕豆根尖细胞周期发生变化,即缩短细胞分裂间122 第3期 马莲菊,等:内生菌对镉胁迫蚕豆根尖细胞毒理效应的影响222沈阳师范大学学报(自然科学版)第41卷期,促进细胞进入分裂态㊂有学者指出,内生菌具有合适的降解途径或重金属整合系统,能够提高宿主植物对重金属的耐受能力,从而有助于宿主植物在重金属胁迫条件下生存[8]㊂3.2内生菌对镉胁迫下蚕豆根尖细胞染色体畸变的影响染色体畸变是微核形成的主要原因㊂染色体或染色单体断裂会导致染色体或染色单体缺失,或者引起各种重排,从而出现染色体结构异常㊂镉直接作用于D N A使D N A和蛋白质的合成及R N A转录受到干扰,使与染色体运动有关的物质(如纺锤体蛋白等)不能合成,或合成减少,造成染色体损伤后不能正常修复[9]㊂在本研究中,镉胁迫作用于蚕豆根尖,导致不同程度的染色体畸变,染色体的畸变率与镉的浓度呈正相关㊂被镉染毒处理后的蚕豆根尖细胞内存在着多种染色体畸变类型,如染色体断片㊁染色体滞后㊁染色体桥㊁多极分裂等㊂有研究指出,内生菌能够提高植物对非生物胁迫的抗逆性,具有很强的耐重金属性能[1011]㊂通过本研究的数据也可以证明这一点,E+组染色体畸变率明显低于E-组㊂3.3内生菌对镉胁迫下蚕豆幼苗根尖细胞微核的影响微核是指位于细胞质中完全与主核分开的圆形或椭圆形的小核[12]㊂微核产生与具有损坏性质的理化因子的作用有关,这些因子使染色体发生断裂,成为断片,断片不能进入子细胞而形成微核㊂因此,微核率的高低可反映遗传损伤的程度[13]㊂目前,微核检测技术已成为评价包括重金属在内的环境污染物毒性的有效方法[14]㊂本研究结果表明,蚕豆根尖细胞微核率随镉浓度的增加而增加,且与染色体畸变率呈正相关㊂施加内生菌Y D25后能有效地减少染色体畸变的产生,从而抑制蚕豆根尖细胞中微核的形成㊂因此,内生菌Y D25可用来缓解镉毒害,促进作物生长㊂致谢感谢沈阳师范大学大学生创新创业训练计划资助项目(X202210166078X)的支持㊂参考文献:[1]D A I H,S HA N C,Z HA O H,e ta l.L a n t h a n u m i m p r o v e st h ec a d m i u m t o l e r a n c eo fZ e a m a y ss e e d l i n g sb y t h e r e g u l a t i o no f a s c o r b a t e a n d g l u t a t h i o n em e t a b o l i s m[J].B i o l P l a n t,2017,61:551556.[2]李爱玲,贾盼.蚕豆根尖微核检测技术的应用与发展[J].陕西农业科学,2014(5):6668.[3]周锦雯.镉对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响[D].成都:四川师范大学,2006:34.[4]MALJ,L IX M,WA N GLL,e t a l.E n d o p h y t i c i n f e c t i o nm o d u l a t e sR O S s c a v e n g i n g s y s t e m s a n dm o d i f i e s c a d m i u md i s t r i b u t i o n i n r i ce s e e d l i n g s e x p o s e d t o c a d m i u ms t r e s s[J].T h e o rE x p P l a n tP h y s i o l,2019,31:463474.[5]Y U C M,X I E F D,MA LJ.E f f e c t so f e x o g e n o u sa p p l i c a t i o no fa s c o r b i ca c i do n g e n o t o x i c i t y o fP bi nv i c i af a b a r o o t s[J].I n t JA g r i c u l B i o l,2014,16:831835.[6]侯明,霍岩,张志专,等.土壤外源钒施加对玉米中钒积累㊁亚细胞分布和非蛋白巯基含量的影响[J].农业环境科学学报,2020(5):964972.[7]周晓阳,闫计春.硫酸铜对洋葱根尖细胞有丝分裂影响的研究[J].中学生物学,2013(3):4345.[8]朱政清,白维晓,汤雯婷,等.内生真菌F X Z2对玉米生长及重金属累积的影响[J].西南农业学报,2021(1): 131136.[9]吴丽芳,魏晓梅,尹辉,等.干旱胁迫对白刺花根尖细胞有丝分裂的影响[J].江苏农业科学,2018(9):256259.[10]周振宇,胡金丽,苏昕,等.一株野大豆内生真菌Y D02菌株的鉴定及抗逆性研究[J].生物技术通报,2017(11): 106111.[11]L IX M,B U N,L IY Y,e ta l.G r o w t h,p h o t o s y n t h e s i sa n da n t i o x i d a n t r e s p o n s e so fe n d o p h y t e i n f e c t e da n dn o n-i n f e c t e d r i c eu n d e r l e a d s t r 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重金属Cr6+对植物染色体的影响一、目的意义通过利用蚕豆根尖微核技术研究不同浓度的Cr6+溶液及不同处理时间对植物细胞微核率的影响，从而为人们采用测定蚕豆根尖染色体的畸变来检测重金属污染，进行遗传毒理学研究提供一定的指导意义。

二、国内外研究概况蚕豆是一种很好的细胞遗传学研究材料，它的染色体组型为六对相当大的染色体，而且根尖含有较多的分裂相细胞，非常适合显微观察。

早在1959年，放射生物学家就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，并广泛采用。

而蚕豆根尖的微核试验是1982年由Degrassi和Rizzoni正式介绍的，他们指出微核试验与染色体畸变试验同样具有准确、快速、有明显的剂量一效应关系等特点，操作更简便，也更适于大批量样品的检测。

1983年华中师范大学陈光荣教授等就利用此方法检测了农药和诱变剂对遗传物质的损伤，1985年发表了国内首篇用蚕豆根尖微核试验直接检测淡水湖泊水质污染的论文，并提出以微核细胞的污染指数为标准来划分水质污染程度。

蚕豆微核试验的测试终点是微核出现的频率。

三、研究条件1. 蚕豆的培养必须在25℃下进行。

2.实验中蚕豆根必须长度一致。

3.对照组和实验组的培养条件、实验操作等必须完全一致。

四、可能存在的问题1.微核数目不多，诱变概率比较低。

2.根尖预处理效果不好，不能观察到有丝分裂后期的细胞。

3.压片不成功，很难看到染色体4.解离不够，压片不易分散。

5. 统计微核数量时，统计量大，较麻烦。

五、论文的理论依据微核（简称MCN）,是真核生物细胞中的一种异常结构，微核的产生是由于在环境中受到辐射和其它诱变因子的作用，影响了细胞的正常分裂，导致染色体断裂成断片。

在正常情况下，这些断片可能会自然愈合，但在污染的情况下，这种愈合就会受到阻碍，甚至断裂还会有所增强。

这些断片由于缺乏着丝点，不能移向两极而停留在细胞质中，形成大小不等的小核。

实验三重铬酸钾对蚕豆根尖细胞的致畸效应研究一、实验目的1、通过对微核及染色体畸变的观察，了解重铬酸钾对蚕豆根尖细胞的致畸效应。

2、掌握微核率、染色体畸变率的计算方法及数据处理方法。

二、实验原理铬是植物需要的微量元素，而铬水平的提高又会产生毒害作用，并引起机体病变。

可溶性六价铬化物被认为是人类肺的致癌剂。

本次研究不同浓度重铬酸钾对蚕豆根尖细胞有丝分裂指数、微核率、染色体畸变率的影响，以期探明铬对植物细胞的致畸效应三、实验材料与仪器1、材料：蚕豆(Viciafaba L.)，蒸馏水，重铬酸钾，无水酒精，70％酒精，冰醋酸，碱性品红，石碳酸，甲醛，山梨醇。

2、仪器：培养皿，滤纸，培养箱，纱布，载玻片，盖玻片，指管，试剂瓶，滴瓶，镊子，解剖针，吸水纸,电子天平，烧杯，玻璃棒，水浴锅，量筒，容量瓶。

3、改良石碳酸品红：取石碳酸品红染色液2-10毫升，加入90-98毫升45%的醋酸和1.8克山梨醇。

此染色液初配好时颜色较浅，放置二周后，染色能力显著增强，在室温下不产生沉淀而较稳定。

四、实验步骤1.选择饱满、大小均匀的蚕豆种子于蒸馏水中浸泡ld，让其吸胀，然后铺展在垫有湿滤纸的培养皿中，盖上湿纱布，于培养箱中23℃下培养。

2.当根长至1cm左右，分别用蒸馏水（对照组）及25mg/L、50mg/L、100mg/L、200mg/L、250mg/L 5种浓度的重铬酸钾溶液处理4h，恢复培养24h，切取根尖，用卡诺氏固定液固定24h。

如不继续实验，可置70%乙醇于4℃冰箱中保存。

3.用蒸馏水漂洗蚕豆根尖数次，晾干，加入1.0mol/L盐酸，于50～60℃的恒温水浴中解离10-15min，至根尖呈乳白半透明时取出。

用蒸馏水漂洗3次，每次2分钟。

晾干后放入小离心管，滴上适量的改良石炭酸染色液，染色15-20min。

压片镜检，观察统计细胞有丝分裂指数、微核率（j）（每个根尖的每个区域观察100个细胞）、染色体畸变百分率（每个根尖的每个区域观察100个细胞），观察2-3个区域。

重金属铜对蚕豆和玉米萌芽的影响武昌工学院摘要：以蚕豆和玉米种子为材料，采用根尖微核测定技术，研究了不同铬浓度及培养时间对其幼苗芽长、根长以及干重的影响。

实验结果表明：随着铬浓度的增加和培养时间的延长，其微核率增加。

关键词：铜；蚕豆；玉米；微核测定技术重金属元素是密度大于5g/cm3的金属元素，在元素周期表中原子序数位于23以上，约有45种。

自然界的岩石和土壤中天然存在的重金属含量不到1%，属于微量元素的范畴。

在环境科学中则被称作“潜在有毒元素”，这是因为随着各种人类活动（采矿、冶炼、化石能源燃烧、污水灌溉以及农业化肥的使用等）所产生的外源重金属进入环境中，引起水体、空气、土壤等圈层中重金属浓度不断上升，当它们浓度过高时，会对植物、动物产生一定毒害作用。

随着工业的发展，铬及其化合物在工业上的应用越来越多，如印染、电镀、化工等行业，都会有含铬的废水废渣排出，致使土壤、水体和生物遭到不同程度的污染，铬随食物链进入人体，对人体造成危害。

1980年，Derassi 开始了蚕豆次生根尖微核试验，并于1982年发表“蚕豆根尖微核实验，检测淡水污染的诱变剂损伤”的论文。

此后，众多国家开展了这方面的研究，短短的二十多年时间里，应用范围不断扩展，测试方法也得到了不断改进、简化和完善。

微核技术是以染色体断裂及纺锤体损伤等为测试终点的一种测试方法，用于检测环境中化学有毒物质和环境污染的致癌、致畸、致突变的方法，当外界环境中存在“三致”物质时，可诱导细胞产生染色体断片，形成微核，由于产生的微核数量与外界诱变因子的强弱程度成正比，因此微核技术可用于定量检测。

1986年中国国家环境保护局已将蚕豆根尖微核测定技术作为一种重要的生物监测技术编入《环境监测技术规范》中，并被广泛应用于检测水源、土壤、大气等环境中污染物的“三致”作用研究。

近年来该方法逐渐应用于环境诱变剂的检测及致突变的研究：谢佳燕等人采用蚕豆根尖微核技术监测长江（武汉段）的水质情况，讨论长江（武汉段）的污染程度；王虹、邓丽芳研究了用蚕豆根尖微核技术研究了洗手液对蚕豆根尖的遗传毒性；辛晓芸等研究了铅对蚕豆根尖细胞的遗传损伤。

Cr6+对蚕豆根尖细胞的遗传毒性关键词：蚕豆（Vicia faba L.）；根尖细胞；铬（Cr6+）；遗传毒性；微核；染色体畸变铬在自然界以六价态铬（Cr6+）存在时就变成了一种常见的危害人类健康的致癌物质。

工业生产带来的Cr6+能够通过水、空气和食物进入人体，特别是通过土壤被蔬菜吸收后进入人体，逐渐累积。

铬酸、重铬酸及其盐类对人的黏膜及皮肤有刺激和灼烧作用，长期接触会引发各种癌症[1]。

Cr6+对DNA分子有损伤作用，使DNA丧失模板功能，引起不正常转录，还可引起DNA链损伤、断裂、构象改变，突变几率增加[2，3]。

Cr6+对不同植物和动物的影响受到人们的重视。

尽管有学者对全国一些地区Cr6+的毒害进行了研究，但在重庆涪陵这种重工业城市这方面的研究较少。

为此，在重庆涪陵研究了不同浓度铬在梯度时间内对蚕豆根尖的胁迫作用，对该地区蚕豆种植的经济效益及人们的身体健康有着非常重要的作用。

染色体畸变是微核形成的主要原因，但是微核形成的原因是多元的[4]。

微核主要是由细胞分裂过程中落后的染色体和染色体断片形成的。

因此，微核率的高低可以反映遗传损伤的程度。

本试验主要是对蚕豆微核和染色体畸变进行观察和统计，采用的是蚕豆根尖细胞微核技术，因该技术具有取材方便、培养简单、技术容易掌握等优点，已成为可以替代动物细胞体系检测环境污染物毒性的标准方法[5]。

1 材料与方法选用重庆农户常种的蚕豆种子进行选种、消毒、浸种、催芽。

用浓度分别为0（对照）、10、25、50、100 mg/L的Cr6+染毒液对蚕豆根染毒，分别培养6、12、24、48 h，再用去离子水恢复培养24 h后进行取材、固定、解离、染色、压片和观察。

数据采用DPS 7.05和Excel进行处理。

微核率是指观察的微核数占视野中观察的细胞总数的比例；染色体总畸变率是染色体总畸变细胞数占有丝分裂细胞数的比例。

2 结果与分析2.1 Cr6+对蚕豆根尖细胞微核率的影响由表1可知，处理6 h的在50 mg/L时微核率达到最大值（16.95‰），处理12 h的在50 mg/L时微核率达到最大值（17.57‰），处理24 h的在25 mg/L时微核率达到最大值（21.59‰），处理48 h的在50 mg/L时微核率达到最大值。