Multi-effects and Mechanism of Broad Beau M_1 Root-tip Cells Implanted by Low Energy N^+ Beam

Broad beans were divided into six groups and implanted with N+ beam of 30 KeV, 8 × 1016/cm2 per time for various radiating times respectively. Besides the statistics of its vigor of germination, the M1 root-tip cells of these broad beans were systematically analyzed on their changes in mitotic percentage, morphology and behavior of chromosomes, along with the structure o f cytoskeletons, including microtubule and intermediate filament. Based on all results of these studies, our opinions have been expressed in the report on the mechanism of low-energy N+ beams effecting on higher dicotyledons such as broad beau.

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。

硫酸镁对蚕豆根尖细胞遗传毒性的研究

目的研究硫酸镁对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应。方法选取根尖长度为1.5～2cm的蚕豆,分别用0.05%,0.1%,0.15%,0.175%,0.2%的硫酸镁溶液进行诱变处理6h,以蒸馏水为阴性对照组,以0.05%重铬酸钾溶液为阳性对照组。同时,用0.15%的硫酸镁溶液分别处理蚕豆根尖0、2、4、6、8、10h。恢复培养24h后,将根尖固定、酸解、染色、压片和镜检,并计算微核率和染色体畸变率。结果与阴性对照组相比较,0.1%,0.15%,0.175%,0.2%硫酸镁剂量组蚕豆根尖细胞微核率较高,0.05%,0.1%,0.15%,0.175%,0.2%硫酸镁剂量组蚕豆根尖细胞染色体畸变率较高,经χ2检验,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。与染毒前比较,染毒2、4、6、8、10h组的蚕豆根尖细胞微核率和染色体畸变率均较高,经χ2检验,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。且随着硫酸镁溶液浓度的升高和处理时间的延长,蚕豆根尖细胞的微核率和染色体畸变率均呈先上升后下降的趋势。结论硫酸镁对蚕豆根尖细胞具有明显的遗传毒性效应。

蚕豆根尖细胞微核技术监测十涧湖水质

利用蚕豆根尖微核技术对淮南市十涧湖的水质状况进行检测,选取了4个分别在十涧湖的东、南、西、北方位具有代表性的采样点,测定各采样点水样的蚕豆根尖细胞微核千分率(MCN‰)及污染指数(PI),并进行了统计分析。结果表明,十涧湖不同区域的水质存在着不同程度的污染,其中湖西区的污染程度最严重,污染指数达到了3.52;而污染程度最轻的是湖南区,其污染指数为1.55。并对造成十涧湖水质污染程度不均衡的原因及水污染的防治对策进行了讨论。

采用蚕豆根尖微核试验检测自来水厂水体的遗传毒性

目的:利用蚕豆根尖细胞微核试验对北方3个城市自来水厂水样进行致突变性检测。方法:分别采集A、B、C 3个城市自来水厂的水源水、出厂水及末梢水,以采集的水样直接处理蚕豆根尖,测定各采样点水样的蚕豆根尖细胞微核千分率以及污染指数,并进行统计分析。结果:A市4个水厂水样中,3厂出厂水诱导的蚕豆根尖细胞微核千分率显著高于阴性对照组,且呈中度污染,其余水样所致微核千分率与阴性对照组相比差异均无统计学意义,属于基本无污染。B市出厂水诱导的蚕豆根尖细胞微核千分率显著高于阴性对照组,属于轻度污染。其余水样所致微核千分率与阴性对照组相比差异均无统计学意义,但末梢水属于轻度污染,水源水为基本无污染。C市3个水样所致蚕豆根尖细胞微核千分率与阴性对照组相比差异均无统计学意义,但均属于轻度污染,污染程度比较为:出厂水>末梢水>水源水。结论:根据A、B、C 3个城市自来水厂水样对蚕豆根尖微核千分率的影响,并据污染指数判断,认为出厂水潜在致突变性最强。其中,A市的整体水质要优于B市和C市。

利用蚕豆根尖微核技术监测韶关市区河段水质的研究

利用蚕豆根尖细胞微核技术监测韶关市区河段水质污染状况,测定6个断面水样的蚕豆根尖细胞微核千分率(MCN‰)及污染指数(PI),并进行F检验。结果表明,各断面水样均能引起微核率升高,孟洲坝、曲江桥、武江桥、高桥、长坝和十里亭断面的微核率分别为10.73‰、7.94‰、5.98‰、5.85‰、5.78‰、4.45‰,PI分别为3.04、2.25、1.69、1.66、1.64、1.26。按照污染指数划分标准,十里亭断面基本没有污染,武江桥、高桥和长坝断面均为轻度污染,孟洲坝和曲江桥断面属于中度污染。表明除十里亭断面外,其余各断面均有不同程度的污染。

珠江广州段与人工湖泊的富营养化及遗传毒性

为了解流域和人工湖泊的富营养化状况及遗传毒性，采用营养状态质量法和蚕豆根尖细胞微核技术，于2006年4-5月对珠江广州河段与广州、惠州、深圳城市湖泊13个代表性采样点的富营养化现状及遗传毒性进行了调查研究。结果显示，水体总氮（TN）、总磷（TP）、化学需氧量（CODMn）等指标大部分超过了Ⅲ类或Ⅳ类水质标准（GB3838-2002），富营养化评分值E范围为50-83，且与水体叶绿素a（Chla）含量成正相关，除惠州平湖为中度富营养化水平外，其余水体均已呈富营养化状态；运用蚕豆根尖细胞微核技术，发现13个采样点水样的微核率（MCN‰）均值与阴性对照组比较有显著性差异（F=5．899〉F0.04=2．89，P〈0．01），CODMn、TN、TP等指标与MCN‰之间存在线性相关，提示富营养化水体中存在遗传毒性物质，能诱导蚕豆根尖细胞微核率升高，而生活污染和工业污染是造成这两类水体污染的主要原因。

^(133)Cs和^(88)Sr在蚕豆苗中的蓄积及其辐射损伤效应

通过水培试验研究了蚕豆苗对不同浓度133Cs和88Sr的蓄积及其辐射损伤效应。本实验利用原子吸收方法测定蚕豆苗对133Cs和88Sr的蓄积量,研究了133Cs和88Sr在蚕豆苗各部位的分布及对其生理影响。结果表明:在133Cs和88Sr所设不同浓度下,蚕豆苗地上部和根部的133Cs和88Sr蓄积量均随浓度梯度升高而增加,表现出根部含量>地上部含量,133Cs含量>88Sr含量。随着时间的推移,蚕豆苗对溶液中133Cs和88Sr蓄积量表现出先骤升后趋于平稳的趋势;随核素浓度的上升,根系活力均表现为先增强后减弱的趋势;蚕豆苗叶片中的丙二醛含量增加,叶片中丙二醛含量变化均较根系的大。88Sr处理组中的可溶性糖含量高于133Cs处理组。

蚕豆幼苗对NaCl和NaHCO_3胁迫的生理响应

采用不同浓度的NaCl和NaHCO3处理蚕豆幼苗,处理7 d后分别测定蚕豆幼苗鲜重、蚕豆叶片MDA和脯氨酸含量、蚕豆叶片抗氧化酶活性。结果显示,随NaCl和NaHCO3胁迫浓度的增加,蚕豆幼苗鲜重先显著增加后显著下降(P<0.05);叶中MDA和脯氨酸含量显著上升(P<0.05),NaCl低于NaHCO3的上升幅度;超氧化物歧化酶(SOD)活性先显著增加(P<0.05)然后下降;过氧化物酶(POD)活性在NaCl胁迫下显著升高(P<0.05),NaHCO3胁迫下先升高后显著降低(P<0.05);过氧化氢酶(CAT)活性显著增加(P<0.05)。蚕豆具有一定程度的抗盐碱性,碱胁迫大于同浓度盐胁迫的伤害。

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.

镍对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应

采用蚕豆根尖细胞微核试验,研究了不同浓度硝酸镍(5￣5000μmol·L-1)对蚕豆根尖生长、细胞有丝分裂指数(MI)、微核率以及染色体畸变的影响,以此评价镍的遗传毒性和蚕豆根尖微核技术应用于镍污染检测的可行性。结果表明,5μmol·L-1镍显著促进根的生长,提高有丝分裂指数,对微核形成和染色体畸变无明显影响。在10￣5000μmol·L-1镍浓度范围,蚕豆根的生长受阻,有丝分裂指数下降,表现出明显的剂量-效应关系;微核率和染色体畸变率先升高,且呈明显的剂量-效应关系,分别于100μmol·L-1和50μmol·L-1达到最大值;随着镍浓度的增加,两者均下降,但仍显著高于对照。镍引起的染色体畸变以染色体断片和落后染色体为主。这些结果表明,镍能诱导蚕豆根尖细胞微核的产生和染色体畸变,具有一定的遗传毒性;同时表明,在5￣500μmol·L-1浓度范围内,蚕豆根尖微核检测体系可应用于镍污染的监测。

NO可能作为Ca^(2+)的下游信号介导乙烯诱导的蚕豆气孔关闭

以蚕豆(Vicia fabaL.)为材料,利用药理学实验,结合激光共聚焦显微技术和分光光度法,探讨Ca2+和一氧化氮(nitric oxide,NO)在乙烯(ethylene,Eth)调控气孔运动信号转导中的作用。结果表明,光下乙烯利(0.004%,0.04%,0.4%)可诱导蚕豆叶片气孔关闭,且具有时间和剂量效应;NO清除剂cPTIO、硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)抑制剂NaN3及胞外Ca2+螯合剂EGTA可部分逆转乙烯诱导的气孔关闭;乙烯能够明显增加气孔保卫细胞NO水平;提高蚕豆叶片NO含量和NR活性,并且NO的含量变化与NR活性的变化趋势基本一致;NR抑制剂NaN3可抑制乙烯诱导的气孔保卫细胞和叶片NO含量的增加;清除胞外Ca2+可减弱乙烯对NO含量和NR活性的诱导效应。说明Ca2+和NO均参与乙烯诱导的蚕豆气孔关闭,且NO(主要由NR途径合成)可能位于Ca2+下游参与调控这一信号转导过程。

一氧化氮在乙烯诱导蚕豆气孔关闭中的作用

以蚕豆为材料研究了一氧化氮(nitric oxide,NO)和乙烯对气孔运动的影响。结果表明,10μmol/L的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)以及0.04%的乙烯能明显诱导蚕豆气孔关闭,并且二者共同处理后,能够增强其促进气孔关闭的作用。乙烯合成抑制剂AVG可以减弱NO诱导气孔关闭的程度,NO清除剂c-PTIO和NR抑制剂NaN3也可减弱乙烯诱导气孔关闭的程度,而一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)抑制剂L-NAME对乙烯诱导气孔关闭的作用不明显。推测,在调控蚕豆气孔关闭过程中,NO可能主要通过NR途径参与乙烯调控气孔关闭过程。

蚕豆叶片SOD活性监测大气SO_2污染的可行性研究

本文从实验室熏气和野外大气暴露两方面对利用蚕豆叶片ＳＯＤ活性评价和监测大气ＳＯ＿２污染的可行性进行了研究。低浓度ＳＯ＿２（０．１３１２、０．２６０１ｍｇ·ｍ￣（－２））处理，引起叶片ＳＯＤ活性升高，一定时间后，ＳＯＤ活性趋于稳定，且０．２６０ｍｇ·ｍ￣（－２）ＳＯ＿２处理时，ＳＯＤ活性较高，表现出ＳＯＤ活性增量与ＳＯ＿２浓度相关，为利用ＳＯＤ活性监测和评价ＳＯ＿２污染提供了可能性，大气暴露试验结果表明ＳＯＤ活性与大气硫酸盐化速率存在极显著的相关性。利用ＳＯＤ活性和大气硫酸盐化速率分别对大气ＳＯ＿２污染程度进行了评价，结果基本一致，并根据ＳＯＤ活性估测了大气硫酸盐化速率，符合程度较高，置信分析表明估测结果可信，以上结果表明，利用蚕豆叶片ＳＯＤ活性监测和评价大气ＳＯ＿２污染是可行的。

表面活性剂与Pb、Zn协同作用对蚕豆叶细胞的损伤

采用透射电子显微镜及能量发散X-射线微量分析技术,研究了非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚(AE)与矿山尾砂中高浓度Pb、Zn协同作用对蚕豆叶细胞的损伤.结果表明,高浓度Pb、Zn使蚕豆叶绿体中类囊体解体,嗜锇颗粒的数量和体积显著增加.细胞外间隙和液泡中出现大量的不溶性毛发状晶体.AE与Pb、Zn复合污染时,细胞内膜结构的透性增加,细胞内毛发状晶体扩散到叶绿体、细胞核中.因此,AE可加重Pb、Zn对蚕豆叶细胞的损伤作用,毛发状晶体的形成可能与细胞脱毒有关.

我国蚕豆根瘤菌的数值分类及其16S rDNA PCR-RFLP研究

对分离自我国11个省24个地区49株蚕豆根瘤菌及11株参比菌株进行了唯一碳源、氮源、抗生素、耐逆性和酶活性等138个表型性状测定,并用M INTS软件进行聚类分析。结果表明,全部供试菌株在59%的相似水平上聚在一起,在80%的相似水平上可分为6个群。其中群4与参比菌株聚在一起,而其他5个群均由未知菌组成。进一步对36株菌进行了16S rDNA PCR-RFLP分析,在85%相似水平上供试菌可分为4个群和1个独立的分支,其聚群结果与数值分类结果有较好的一致性。表型及遗传型分析结果表明,我国蚕豆根瘤菌具有极大的多样性。

Ni^（2＋）和Cu^（2＋）离子对蚕豆根生长和根尖核仁的影响

研究了不同浓度的硫酸镍和硫酸铜对蚕豆根生长和其根尖细胞核仁的影响。供试药品浓度分别为１．０、１０、１００、１０００、１００００和１０００００μｍｏｌ／Ｌ。结果表明，镍在低浓度下（１．０—１０μｍｏｌ／Ｌ），对根生长具有刺激作用，随着处理浓度的增加和处理时间的延长，硫酸镍和硫酸铜对根的生长和细胞核仁都有抑制和毒害作用。对核仁毒害的现象包括：畸形核仁，微核仁，大量具有与核仁相同银染反应的颗粒物质存在于短、圆的分生组织细胞和长方形根冠细胞中。本文还就这些现象的可能机理作一简要的讨论。

He-Ne激光处理不同时期蚕豆幼苗对抗氧化系统的影响

采用功率为3.50 mW/mm2的He-Ne激光处理不同时期蚕豆,研究其四叶期叶片中丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及同工酶谱的变化。结果表明,与对照相比,He-Ne激光处理不同时期蚕豆,MDA含量均显著降低,且各处理间没有显著差异;SOD、POD、CAT酶活性有不同程度提高。SOD、POD同工酶的酶谱在浸种24小时和胚芽露头期经激光处理后改变,在一叶期处理后没有改变;CAT同工酶谱没有变化;在一叶期处理的三种同工酶谱都没有改变。

应用蚕豆根尖微核技术研究3种重金属的遗传毒性

运用蚕豆根尖细胞微核技术,以微核率和有丝分裂指数为指标,研究不同浓度Pb2+、Cr3+和Cd2+对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应.结果表明,Pb2+、Cr3+和Cd2+在不同浓度下均可诱导微核的产生,其遗传毒性依次为:Cd2+>>Pb2+>Cr3+.在一定浓度范围内,微核率随重金属浓度的升高而增加,达到一定浓度后,微核率反而有下降的趋势.在一定低浓度条件下,蚕豆根尖细胞有丝分裂指数增高,高浓度下有丝分裂指数降低,意味着低浓度可促进细胞有丝分裂,高浓度则会抑制细胞有丝分裂.