模拟酸雨及A1^3＋共同作用对蚕豆根尖细胞的遗传损伤

以蚕豆为材料，研究了模拟酸雨及酸雨与铝共同作用的细胞遗传学效应．结果表明，根尖细胞有丝分裂指数随Al^3＋浓度的升高和环境酸度的增强而下降；处理组细胞中出现了多种染色体异常，如染色体粘连、滞后及断裂等．模拟酸雨及其与低浓度Al^3＋（3mg／L）共同作用时可诱发蚕豆根尖细胞微核，其中pH4．5组微核率高于pH3．5组．模拟酸雨与高浓度的Al^3＋（10～180mg／L）复合处理可引起根尖细胞固缩，固缩率随Al^3＋浓度增加和pH降低而增高．研究结果表明，pH4．5和pH3．5的模拟酸雨和Al^3＋对蚕豆根尖细胞具有遗传损伤作用，其效应与Al^3＋浓度和环境酸度有关．     

模拟酸雨及Al3+共同作用对蚕豆根尖细胞的遗传损伤

以蚕豆为材料,研究了模拟酸雨及酸雨与铝共同作用的细胞遗传学效应.结果表明,根尖细胞有丝分裂指数随Al3 浓度的升高和环境酸度的增强而下降;处理组细胞中出现了多种染色体异常,如染色体粘连、滞后及断裂等.模拟酸雨及其与低浓度Al3 (3mg/L)共同作用时可诱发蚕豆根尖细胞微核,其中pH4.5组微核率高于pH3.5组.模拟酸雨与高浓度的Al3 (10～180mg/L)复合处理可引起根尖细胞固缩,固缩率随Al3 浓度增加和pH降低而增高.研究结果表明,pH4.5和pH3.5的模拟酸雨和Al3 对蚕豆根尖细胞具有遗传损伤作用,其效应与Al3 浓度和环境酸度有关.     

农药氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞的遗传损伤

采用蚕豆根尖微核技术研究了农药氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞的遗传损伤.测定了不同浓度氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯(5×10-10～5×10-2g·L-1)诱导下的蚕豆根尖细胞微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.结果表明,氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯均能诱发较高的微核率,在一定浓度范围内,微核率随两种农药处理浓度的升高而增加,但随着处理浓度的进一步升高微核率反而呈下降趋势;两种农药均可使蚕豆根尖细胞有丝分裂指数增大;并能诱导蚕豆根尖细胞产生较高频率、多种类型的染色体畸变.氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞具有明显的遗传毒性.     

亚硒酸盐对蚕豆根尖细胞的遗传损伤效应

采用蚕豆根尖微核实验和姊妹染色单体交换实验，研究亚硒酸盐的遗传损伤效应．结果表明：0．1～50．0μg／g的亚硒酸氢钠(NaHSeO3)处理12h可诱发蚕豆根尖细胞遗传损伤，导致根尖细胞有丝分裂指数下降，间期具有微核的细胞数显著增多，姐妹染色单体交换(SCE)频率明显增高；且根尖微核细胞率与处理浓度间具有正相关，分裂指数与处理浓度间呈负线性相关，分裂指数与微核率之间表现负相关．研究结果提示：硒能破坏生物的遗传稳定性，职业接触或饮食补硒时应避免其毒害作用．图1表4参17     

SO2衍生物对蚕豆根尖细胞不同分裂阶段的遗传损伤

研究SO2体内衍生物-亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合液[c(Na2SO3):c(NaHSO3)=3:1]对蚕豆根尖细胞不同分裂时期的遗传损伤效应；结果表明：SO2衍生物（c=0.17-15.0mmolL^-1)诱发蚕豆根尖细胞遗传损伤在细胞分裂的不同阶段有不同的表现形式。间期异常主要是微核和核芽，分裂期异常包括微核，染色体断片，粘连及滞后等，研究结果表明：SO2衍生物处理组蚕豆根尖中，间期微核细胞数，分裂期具有染色体断裂，粘连或滞后的细胞数均明显多于对照组，而且易于观察分析，可以作为环境监测指标。     

镉对小麦根尖细胞的遗传损伤效应

为了研究重金属镉对小麦是否产生细胞毒性和遗传毒性效应,采用不同浓度镉对小麦根尖处理24、48、72 h,统计有丝分裂指数、微核率及染色体畸变率.结果表明,1 μmol·L-1镉可提高小麦根尖细胞有丝分裂指数,但随镉处理浓度的提高和处理时间的延长,有丝分裂指数逐步下降;4个时期相比,镉对有丝分裂前期和中期的影响较小.微核率随着镉处理浓度的提高而增加,但浓度过高时,微核率随着镉处理时间的延长反而有所降低.此外,染色体畸变率也逐步上升,且随镉浓度的增加和处理时间的延长,其作用效果急剧加大,呈现明显的剂量-效应、时间-效应关系.说明镉可引起小麦根尖细胞有丝分裂抑制和染色体损伤,具有明显的遗传毒性.     

垃圾渗滤液对蚕豆根尖细胞微核效应的研究

利用蚕豆根尖细胞微核测定技术对垃圾渗滤液的微核效应进行了监测．结果表明,填埋场垃圾的微核率为１２．７０×１０－３ ,渗滤液的微核率为（１６ ．７６ ～２９．５）×１０ －３ ．垃圾场底部０～１０ ｃｍ 处的土层已被污染,微核率为１５．３８ ×１０－３ ,与ＣＫ有显著性差异;而３０ ～４０ ｃｍ 处土层的微核率为７ ．６５ ×１０－３ ,与ＣＫ无显著性差异,提示该处土层对垃圾渗滤液中污染物向下迁移有拦截、净化作用．经过处理后的渗滤液的微核率明显降低．蚕豆根尖微核检测结果与化学分析结果相吻合,认为此法可用于对垃圾渗滤液污染状况进行生物监测．     

农药乙蒜素和细菌溴腈对蚕豆根尖细胞的致畸效应

利用蚕豆根尖微核技术研究农药乙蒜素和细菌溴腈对蚕豆根尖细胞的遗传损伤,测定蚕豆根尖细胞的微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.结果表明:2种农药均能诱发较高频率的微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.在乙蒜素质量浓度为0.032～0.160 g·L-1范围内,微核率随浓度升高而升高,呈一定的剂量-效应关系(r=0.881 9,P≤0.01);而在细菌溴腈质量浓度为0.625～2.5 g·L-1范围内,微核率则呈先上升后下降的趋势.     

武汉地表水对蚕豆根尖细胞微核的影响

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.     

蚕豆根尖微核技术的方法学新论

虽然蚕豆根尖微核技术已是一个成熟规范的检测污染物遗传毒性的方法,但其中仍涉及一些重要的方法学问题值得深入探讨和研究。本文在图示正确观测蚕豆根尖细胞内微核和染色体畸变,如染色体断裂、丢失及染色体桥等的基础上,提出应该对蚕豆根尖分裂相细胞及其染色体畸变进行观测,以便更加准确、细致地反映污染物作用的剂量-效应关系和分子机制。同时还就该方法的其他重要问题提出了自己的观点,供同行们深入探讨和研究,使之不断完善,更好地服务于环境监测和风险评价等领域。     

Evaluation and quantification of genotoxicity of urban waters by using Vicia faba bioassays

The ecotoxic effect of pollutants in the water environment has become a hot topic of research. Because of the genotoxicity describing the composite deleterious action of the toxicants in water, the Vicia faba root-tip cell micronucleus (MN) test was applied for genotoxicity assessment of organic and inorganic substances in four rivers, two lakes and effluent flows from two wastewater treatment plants in Xi’an, China. Results showed that the lowest MN frequency was between 2.0‰ and 3.0‰. However, the highest MN frequency of the water samples was as high as 30.0–34.0‰. The results well reflected that the seriously polluted river with high chemical oxygen demand and total organic carbon showed high genotoxicity, and also indicated the genotoxic impact of urban discharge on the surface waters and the ability of urban water bodies to absorb the impact. In addition, there were significant correlations between the genotoxicity expressed by MN rate and Cr⁶⁺ (5–80?mg/L) and phenol concentrations (2–40?mg/L). The genotoxicity of the urban water could be quantified as equivalent Cr⁶⁺ or phenol concentrations and which might be used as a set of quantitative indicators of the water genotoxicity.     

链格孢菌毒素细交链孢菌酮酸对蚕豆根尖细胞微核和有丝分裂的影响

利用蚕豆根尖为材料,研究了链格孢菌毒素细交链孢菌酮酸对细胞微核和有丝分裂的影响,以评价其细胞遗传毒性.结果表明,当浓度为12.5～50μg/mL时,细交链孢菌酮酸对蚕豆根尖细胞微核率和有丝分裂指数不产生显著影响,微核率低于3‰,有丝分裂指数超过9.5%.浓度升高到100～400μg/mL时,细交链孢菌酮酸使蚕豆根尖细胞微核率显著升高,有丝分裂指数显著下降,其中,400μg/mL时,微核率高达36.01‰,有丝分裂指数仅为1.90%.当细交链孢菌酮酸浓度为12.5～100μg/mL时,与对照相比,蚕豆根尖细胞多核仁率无显著差异,多核仁率低于3‰;浓度升高到200～400μg/mL时,细胞多核仁率显著升高,400μg/mL时,多核仁率高达26.10‰.     

三叶鬼针草对蚕豆根尖遗传毒性的研究

化感作用是外来植物成功入侵和快速扩散的机制之一,为了探讨入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)的化感作用机制,运用蚕豆根尖微核技术和植物切片技术,研究了不同质量浓度的三叶鬼针草水浸提液对蚕豆(Vicia faba L.)根尖细胞的遗传损伤和对根生长的影响。结果表明,三叶鬼针草水浸提液对蚕豆根尖细胞有丝分裂及生长产生不同程度的抑制和损伤,具有明显的遗传毒性。水浸提液对蚕豆根尖的影响存在显著的时间效应和质量浓度效应。经切片测量统计,水浸提液促进了成熟区细胞平周分裂,使根尖细胞层数增加;同时显著地抑制了细胞伸长,使根尖缩短,整体表现为使根尖加粗变短。三叶鬼针草水浸提液抑制了细胞有丝分裂的正常进行,并随着水浸提液质量分数的升高,分裂期细胞数目下降,微核率逐渐升高。本研究结果表明三叶鬼针草水溶性化感物质对植物的遗传稳定性及细胞形态结构具有一定的影响,三叶鬼针草的化感作用可能是其成功入侵的机制之一。     

我国蚕豆根瘤菌的多样性和系统发育研究

采用数值分类、16S rDNA PCR-RFLP、IGS PCR-RFLP等方法对分离自我国11个省的50株蚕豆根瘤菌及11株参比菌株进行了表型测定和遗传型研究,同时对5株蚕豆根瘤菌的代表菌株进行了16S rDNA全序列测定.表型测定的结果表明,在80%的相似水平上供试菌株分为4个群,各群间存在地区交叉;16S rDNA PCR-RFLP的聚类结果与数值分类的聚类结果有很好的一致性;IGSRFLP反映的多样性更明显,形成的遗传群较多,可用于菌株间的鉴别.实验结果表明我国蚕豆根瘤菌具有极大的表型多样性和遗传多样性.系统发育研究结果表明,蚕豆根瘤菌的代表菌株均位于快生根瘤菌属(Rhizobium)系统发育分支,与R.leguminosarum USDA2370的全序列相似性达99.9%,说明蚕豆根瘤菌属于Rhizobium,系豌豆根瘤菌的一个生物型.图4表3参12     

邻苯二甲酸二乙基己酯对蚕豆幼苗茎和叶POD活性和MDA含量的影响

为了初步研究邻苯二甲酸二乙基己酯(Di-(2-ethylhexy)phthalate,DEHP)对植物幼苗的氧化损伤作用,采用不同浓度(0.2、2、20、200mg·kg-1(细沙))DEHP对蚕豆的根部染毒,分析了DEHP对蚕豆幼苗茎、叶中的过氧化物酶(POD)及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,处理7d后,随DEHP浓度的升高,蚕豆幼苗茎、叶POD活性均呈先升高后降低趋势,较高浓度组(茎:≥2mg·kg-1;叶:≥20mg·kg-1)与对照组差异显著(p<0.05);MDA含量均呈逐渐升高趋势,较高浓度组(≥2mg·kg-1)与对照组差异显著(p<0.05或p<0.01).以上结果表明,DEHP可造成蚕豆幼苗氧化损伤.     

邻苯二甲酸二乙基己酯对蚕豆根尖微核及幼苗超氧化物歧化酶的影响

为了初步探讨邻苯二甲酸二乙基己酯(Di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)对植物的毒害作用,采用不同浓度的DEHP溶液对蚕豆根部进行处理(终含量0、0.2、2、20、200mg·kg-(1细沙)),检测根尖微核率和对幼苗茎、叶SOD活性的影响.结果表明:对蚕豆根尖进行短期(6h)处理后,各DEHP处理组微核率随DEHP含量的升高呈显著上升趋势(与对照比较,p<0.05或p<0.01).处理7d后,随DEHP含量的升高(0～20mg·kg-(1细沙)),蚕豆幼苗茎、叶SOD活性均呈逐渐升高趋势;DEHP含量在20～200mg·kg-(1细沙)时,SOD活性均略有下降.以上结果表明DEHP对蚕豆种子具有遗传毒性,且能够对蚕豆幼苗产生氧化损伤.