Effects of CO_2 laser on chromosomal aberration in the root tip cells of rice

Seeds of japonica rice cv.Zhenuo 2 with twodifferent physiological states(dry seeds withwater content 13% and wet seeds soaked in thewater for 36 h)were irradiated by COlaser infour different power-densities and durations re-spectively.The treatment irradiated with 200GY ofCo γ-rays was considered as control.The flesh root tips were cut and fixed inCarnoy’s fluid for cytological examination.

利用SCGE技术对植物盐胁迫下DNA损伤的研究

以北斗七星蚕豆为试验材料,分别采用0,6,12,18,24,30g/L的6个质量浓度的NaCl溶液处理蚕豆根尖,利用SCGE技术对蚕豆根尖细胞在不同质量浓度盐胁迫下DNA的损伤进行检测,探讨逆境胁迫对植物细胞DNA的损伤效应,并以此建立快速准确的植物DNA损伤检测流程。结果表明,盐胁迫会对蚕豆根尖细胞DNA造成损伤,并且随着盐胁迫质量浓度的升高,细胞拖尾加剧,30 g/L盐胁迫下的细胞拖尾最明显;此外,当NaCl溶液质量浓度大于18 g/L时,随着NaCl溶液质量浓度的增加,蚕豆根尖细胞拖尾率逐渐增大,根尖细胞损伤概率增加。通过利用多种比较分析细胞尾部DNA发现,随着盐胁迫质量浓度的增加,细胞的彗星尾长增加显著,同时利用软件分析可增加对DNA损伤的直观检测,具有较好的应用效果。最后,通过对实验过程中涂层琼脂糖溶液和包埋凝胶溶液的制备、载玻片涂胶处理方法等均进行了合理的改良,为后续大批量开展植物逆境胁迫条件的评估提供便利。

土荆芥挥发油对蚕豆根尖细胞的化感潜力

化感作用是外来植物成功入侵的机制之一。以蚕豆根尖为材料,采用DNA Ladder分析技术和蚕豆根尖微核技术,分析了入侵植物土荆芥挥发油经土壤载体诱导的细胞凋亡以及对细胞的遗传损伤。结果表明:(1)经挥发油处理24 h和48 h,低剂量(<5μL)挥发油对蚕豆根的生长与根尖细胞有丝分裂具有显著的促进作用,但随着处理剂量增大(>5μL)和处理时间延长,根的生长与细胞有丝分裂过程明显受到抑制。(2)挥发油具有诱导染色体畸变的效应,根尖细胞微核率随处理剂量增加和时间延长而增大,但当挥发油剂量大于15μL,这种诱导效应降低。(3)通过DNA Ladder分析,经挥发油处理后根尖细胞发生了凋亡,其中24 h处理组DNA未发生特异性降解,当剂量大于15μL处理48 h和剂量大于10μL处理72 h后,DNA开始发生特异性降解,形成DNA Ladder,表明随着挥发油剂量增大和作用时间延长,细胞凋亡过程加剧。研究结果表明土荆芥释放的挥发性化感物质能以土壤为载体对根细胞产生影响。

应用微核技术对北京三海水域污染状况的研究

2003和2004年于北京三海(西海、后海和前海)分别采集21、22个样品,利用蚕豆根尖微核技术对水体的污染状况进行了遗传毒性分析.结果表明,水体总体显示出不同程度的遗传毒性特征.2003、2004两年中,微核相对率＜1.5的样本分别占4.7619%、18.1818%,主要分布于前海和后海湖心区域;微核相对率为1.5～2.0的样本分别占28.5714%和13.6364%;微核相对率为2.0～3.5的样本分别占28.5714%和45.4545%;微核相对率＞3.5的样本分别占38.0952%和22.7273%.其中,在民居密集的西海区域,两年重度污染率均达到40%.结果表明,水体污染程度与人为因素具有显著相关.本文对试验方法亦进行了讨论.

室内空气高浓度苯系物的蚕豆根尖遗传毒性研究

蚕豆根尖微核(micronucleus,MCN)检测技术是一项检测水环境致突性因素的成熟技术,该研究采用敏感的松滋青皮蚕豆为材料,在密闭容器中模拟室内空气的高浓度苯系物污染,对蚕豆根尖进行染毒,然后用显微镜观察蚕豆根尖细胞中的微核.通过对实验结果进行污染指数(PI)和t检验分析表明:在所有实验浓度下,苯、甲苯和二甲苯都对蚕豆根尖细胞产生了遗传毒害效应;对受试物质量浓度和微核率进行一元线性回归分析后得到线性方程,表明二者间存在线性关系.该实验结果还表明,利用蚕豆根尖微核检测技术检测室内空气中较高浓度的苯系物污染是完全可行的.

蚕豆根尖细胞微核法监测连云港市近海海水污染的研究

研究了用蚕豆根尖细胞微核技术监测海水污染的可行性，报告了用此法监测连云港市近海海水污染的实验结果。在与同期化学监测结果对比的基础上，提出了划分污染等级的初步标准，对应用该法的意义进行了讨论。

加拿大披碱草×野大麦三倍体杂种染色体的分子原位杂交鉴定

加拿大披碱草与野大麦 2个四倍体多年生禾草杂交产生的属间杂种F1为三倍体 (2n =3x =2 1) ,丢失了与亲本染色体基数相同的 7条染色体。为查明该杂种F1的染色体构成 ,应用基因组分子原位杂交方法 ,将父本(♂ )野大麦基因组 (H1H1H2 H2 )DNA用荧光生物素标记作为探针 ,以母本 (♀ )加拿大披碱草基因组 (SSHCHC)DNA作为封组 ,对杂种F1根尖细胞有丝分裂中期的染色体DNA进行原位杂交。结果表明 :三倍体杂种F12 1条染色体中 ,有 14条出现偏黄色荧光信号 ,来自父本 (♂ )野大麦H1H2 基因组有 7条出现橙红色荧光信号 ,来自母本 (♀ )加拿大披碱草S基因组、加拿大披碱草HC 基因组的 7条染色体丢失。

高质量花生根尖细胞染色体制片方法研究

为了能快速获得用于染色体分带或者荧光原位杂交的高质量花生根尖细胞染色体制片,通过选择适当粗细的花生侧根,经过对二氯苯浸泡预处理,卡诺氏固定液固定后,直接用45%醋酸烘烤压片,得到了细胞平整、染色体分散的根尖细胞染色体制片。与HCl解离压片的方法相比,该方法中试剂对染色体影响微小。与酶解去壁低渗法相比,该方法没有酶解去壁低渗的过程,不需要用果胶酶和纤维素酶等较贵重试剂,节约了时间和成本,提高了制片效率。该方法不仅适用于花生,也适用于芝麻、水稻、玉米、大豆、青豆、番茄等多种植物。

铝对小麦根尖细胞壁过氧化物酶活性和过氧化氢含量的影响

以2个小麦基因型鉴-864(耐性)和扬麦5号(敏感)为材料,采用溶液培养方法研究了铝胁迫下小麦根系伸长、根尖铝含量、根尖细胞壁过氧化物酶活性和H2O2含量的变化。结果表明,随着铝浓度的提高,小麦根系伸长受铝抑制程度加剧,根尖铝含量也明显升高;但敏感基因型根尖铝含量较高,根系伸长受抑程度更为明显。在铝胁迫下,2个小麦基因型根尖可溶态愈创木酚过氧化物酶(GPX)和松柏醇过氧化物酶(CAPX)活性没有显著变化,细胞壁离子键结合态GPX和CAPX的活性则随着铝浓度的提高而显著升高,H2O2含量也呈现类似的趋势;而敏感基因型过氧化物酶活性升高和H2O2积累更为明显。因此,铝胁迫下,小麦敏感基因型根尖细胞壁离子键结合态GPX和CAPX活性升高而引起H2O2积累,促进根系木质化和细胞壁氧化交联,导致根细胞壁刚性提高而伸展能力降低,是其根系伸长受到严重抑制的原因。

螺旋藻多糖对植物细胞辐射遗传损伤的防护效应

螺旋藻(Spirulina platensis)是一种原核蓝藻,其水溶性多糖经我们多年研究为一种无毒的天然产物,分子量为12590,主要组分为: D-甘露糖,D-葡萄糖,D-半乳糖和葡萄糖醛酸。它有提高核酸内切酶的活性和促进DNA修复合成的作用。

盐胁迫对青藏高原多年生牧草幼苗生理指标的影响

该试验采用不同浓度(0,100,200,400,600 mmol·L^(-1))Na Cl溶液处理萌发的星星草、草地早熟禾、老芒麦和披碱草幼苗在6—15℃和20—25℃两种温度条件下生理生化的变化。结果表明:(1)在不同盐浓度的胁迫下,披碱草、草地早熟禾和星星草随着盐浓度的提高,可溶性糖含量呈现增高的趋势;而老芒麦呈现先升后降的趋势。且不同温度处理对牧草幼苗可溶性糖含量影响较大,但在高盐浓度处理下,温度对幼苗可溶性糖含量影响极显著,6—15℃处理显著提高幼苗的可溶性糖含量。(2)随着盐浓度增加,四种牧草游离脯氨酸含量均迅速积累,且20—25℃处理下脯氨酸含量显著高于6—15℃处理。(3)盐胁迫导致四种牧草根尖过氧化氢含量和细胞死亡率的增加,而6—15℃温度处理可以降低根尖过氧化氢的积累。(4)四种牧草随盐浓度增加根尖细胞死亡率均有增加的趋势,6—15℃低温可以有效减轻盐胁迫对根细胞的损伤。(5)四种牧草在两种温度处理下随盐浓度增加株高都有所降低,且在不同温度处理下牧草的株高没有显著性差异。

抗生素和铜联合作用对蚕豆根尖细胞微核率的影响

为确定抗生素与重金属单一及联合作用对细胞遗传物质的损伤程度,以青皮蚕豆根尖细胞为试验材料,研究四环素类抗生素OTC（土霉素）、CTC（金霉素）、TTC（四环素）和重金属Cu单一以及联合作用对蚕豆根尖细胞微核率和微核指数的影响.结果表明：1抗生素与Cu单独作用,二者c在0~1.6 mmol/L之间时,蚕豆根尖细胞微核率均高于3.33‰,微核指数均大于1.5,与CK（对照处理）相比差异显著（P〈0.01）;随着c（抗生素）的增大,蚕豆根尖细胞微核率呈先减后增的趋势.2抗生素与Cu联合作用时,蚕豆根尖细胞微核率和微核指数均小于单独作用时二者之和,交互作用表现为拮抗作用,其中c（抗生素）∶c（Cu）为1∶4时拮抗作用最明显,c（抗生素）∶c（Cu）为1∶1和1∶2时根尖细胞微核率呈减少的趋势,c（抗生素）∶c（Cu）为1∶8和1∶16时根尖细胞微核率呈增加的趋势.研究显示,四环素类抗生素与Cu单一及联合作用于蚕豆根尖细胞时,均会对植物根尖细胞造成遗传损伤,但是联合作用时,抗生素在溶液中与Cu发生络合反应,从而可以在一定程度上降低对根尖细胞的遗传损伤.

蚕豆根尖微核技术研究水体中铊的遗传毒性

铊(Tl)是剧毒的重金属元素。含铊矿产资源在开发利用过程中会释放铊,对生态环境和人体健康造成威胁。目前我国尚缺乏水环境中铊的安全标准。文章利用蚕豆根尖微核技术(Vicia faba-root tip cells micronucleus test)研究水体中铊的遗传毒性,为生态安全评价提供理论依据。结果表明:水体中铊含量在0～3μg·L-1范围内,随铊含量的增加,蚕豆根尖微核率和污染指数逐渐加大。当铊含量为2.0、3.0μg·L-1时,微核率分别为22.69‰和51.51‰,与空白对照差异极显著(P<0.01),而且污染指数分别为3.80和8.63;铊对蚕豆根尖细胞分裂的作用规律不明显,在铊含量为0.3μg·L-1时,蚕豆根尖细胞分裂受到显著抑制(P<0.05),但随铊含量的增加,根尖细胞分裂并无显著影响。根据统计结果及污染指数,初步确定水体中铊含量1.0μg·L-1为安全含量,铊含量在2.0μg·L-1以上时为重度污染。

水源水、饮用水中氯仿、四氯化碳含量与微核率相关性研究

为了解并改善饮用水质，在１９９１年第４季度至１９９３年第１季度，于某市水源水和水厂出厂水中采水样，每季度采集１次，每站位同时取两份，一份测定卤代烃的含量，一份用于处理蚕豆根尖并计数根尖细胞微核率。结果表明水厂出厂水中卤代烃含量比水源水的高，尤其是四氯化碳，各水厂出厂水中卤代烃的含量也有明显差异。发现水源水、水厂出厂水中四氯化碳含量与致突变有明显的相关性。

外源硫化氢对豌豆根尖及其边缘细胞的影响

为研究外源硫化氢(H2S)对豌豆(Pisum sativum)胚根生理特性及其边缘细胞的影响,测定了不同浓度外源H2S处理下豌豆根长、根尖组织可溶性蛋白质含量、抗氧化酶(APX、CAT、POD和SOD)活性、根尖边缘细胞存活率及其粘胶层相对面积的变化。结果表明:低浓度(0-40μmol·L-1)H2S可促进豌豆胚根生长,根尖组织可溶性蛋白质含量升高,SOD、APX和POD活性增加,CAT活性降低,根尖边缘细胞存活率上升,粘胶层相对面积变小。高浓度(60-80μmol·L-1)H2S可抑制豌豆胚根生长,可溶性蛋白质含量和边缘细胞存活率明显下降,APX和POD活性降低,CAT活性升高,SOD活性没有明显变化,粘胶层相对面积变大;边缘细胞染色体凝集并边缘化,然后逐渐降解并伴随粉末化,细胞质膜皱缩。因此,推测H2S可能在植物体内发挥着重要的生理作用。

土荆芥组培根分泌物对大豆根尖细胞的氧化损伤

采用生化分析方法,研究了土荆芥根系分泌物对大豆根尖细胞的氧化损伤.结果表明,在土荆芥组培根分泌物处理下,大豆根尖细胞O2.-和H2O2水平升高,丙二醛(MDA)含量增大,其中,100和1 000μg/mL处理组活性氧自由基(ROS)水平升高达到显著程度;随着处理时间延长,根尖细胞的超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性在1和10μg/mL处理组持续升高,而在100和1 000μg/mL处理组则呈先升高后降低的趋势.过氧化氢酶(CAT)活性变化规律表现出持续升高的态势,在处理24 h后达到最大.电泳分析结果显示处理未造成大豆根尖细胞产生DNA片段.土荆芥组培根分泌物未导致大豆根尖细胞凋亡.

武汉市南湖区域不同污染水源对蚕豆根尖细胞有丝分裂期染色体的影响

对蚕豆根尖组织进行了南湖区域医疗废水、工业废水,实验废水及生活污水等多种不同来源的典型污染水样暴露试验,通过常规染色压片技术对蚕豆根尖细胞的有丝分裂过程进行检测,探查南湖区域不同污染水体对蚕豆根尖细胞有丝分裂期染色体的影响。结果表明:不同污染程度的废水均能使细胞的生长受到明显的抑制,对染色体产生不同程度的影响;同时细胞还出现微核、异常染色体产生不均衡的多极移动分布、染色体片段、染色体桥及环状染色体等异常现象。

高寒牧草在不同温度和盐胁迫作用下的生理生化响应

测定高寒牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(Elymus sibiricus)幼苗在4个不同浓度的Na Cl溶液(0、50、150、250 mmol·L–1)与6—15℃和15—25℃两种温度处理条件下的生理生化反馈机制。结果表明:1垂穗披碱草随着盐浓度的提高,可溶性糖含量呈现先低后高的趋势;在盐浓度为Na50时,可溶性糖含量最低,且不同温度处理对垂穗披碱草可溶性糖含量影响不大;但在高盐浓度(Na150、Na250)处理下,温度对幼苗可溶性糖含量影响极显著,6—15℃处理显著提高垂穗披碱草幼苗的可溶性糖含量。2随着盐浓度增加,两种牧草游离脯氨酸含量均迅速积累,且15—25℃处理下脯氨酸含量显著高于6—15℃处理。3除垂穗披碱草在Na250下SOD酶活性达到最高外,垂穗披碱草CAT活性和老芒麦SOD、CAT活性均随着盐浓度的增加呈现先增加后降低的趋势。表明在一定盐浓度下,牧草借助抗氧化酶来清除胁迫产生的活性氧,但高盐浓度在一定程度上抑制了牧草抗氧化酶活性,而6—15℃温度处理可诱导牧草抗氧化酶活性的提高,尤其是老芒麦。4盐胁迫导致两种牧草根尖过氧化氢含量和细胞死亡率的增加,而6—15℃温度处理可以降低根尖过氧化氢的积累。两种牧草随盐浓度增加根尖细胞死亡率均有增加的趋势,但6—15℃低温可以有效减轻盐胁迫对根细胞的损伤。

玄武湖水、金川河水诱发的蚕豆根尖细胞微核

玄武湖、金川河分别是南京著名的风景地和重要的环城河流，多年来玄武湖、金川河的水质污染越来越引起人们的重视．南京市内不少工厂的工业废水及居民的大量生活污水流入其中，特别是有毒物质，包括酚、苯、汞、氰化物、直链烷基苯磺酸钠、有机磷等．这些物质对人体健康的远期效应倍受人们关注．为此对玄武湖水、金川河水引起蚕豆根尖细胞染色体损伤所产生微核的情况进行了研究。

铝胁迫下大豆根尖细胞铝的微区分布与耐铝性分析

以浙春3号为实验材料,利用透射电镜(TEM:Transmission Electron Microscope)-X-射线能谱(EDS:Energy Dispersive X-ray),调查铝胁迫下大豆根尖铝的微区分布及耐铝性。结果表明,Al3+胁迫导致根尖细胞细胞壁不规则加厚,线粒体数量增多,核膜膨胀,液泡中存在较多的电子致密沉淀物。90mgL-1Al3+处理的根尖细胞内含物完全降解消失,仅剩细胞壁。10mgL-1Al3+处理的线粒体、细胞壁和液泡电子致密沉淀物中均检测到Al;随着Al3+处理浓度的增大,各细胞器中Al的质量和原子数百分比逐渐增大。线粒体在60mgL-1和90mgL-1Al3+处理下,液泡电子致密沉淀物在90mgL-1Al3+处理下,均未被检测出Al。在60mgL-1Al3+处理下唯一一次在细胞核中检测到Al。Al3+抑制了根系生长,根系细胞中细胞壁的Al3+含量受影响最明显。P/Al在细胞壁和线粒体中的相对原子数随Al3+浓度的增大而下降。研究结果表明X-射线能谱对铝在亚显微结构上的定位是一种快速、有效的方法。铝最先积累在细胞壁上,随Al3+处理浓度增大逐渐积累于部分细胞器和细胞核中,且含量在细胞中的分布亦由外向里呈递减趋势。