蚕豆细胞微核检测系统与环境遗传毒性检测策略的进展

蚕豆细胞微核检测系统与环境遗传毒性检测策略的进展陈光荣，金波（武汉华中师范大学生物系４３００７０）我们研究建立的蚕豆初生根尖和叶尖细胞微核测定监测环境（水、土、气）系统，已被国家环保局、环境监测总站审定分别编入了“生物监测技术规范”和“大气污染生物监...

蚕豆(vicia faba)细胞微核技术监测农业土壤污染的研究

本文报道了利用蚕豆叶尖和根尖细胞微核技术,监测湖北省洪湖、应城两市近郊农业土壤污染的情况,获得明显效果。经统计学分析,棉麦地、水稻田、菜地各采样点土壤,用盆栽法和浸提法处理的叶尖和根尖细胞微核千分率(MCN‰)均明显高于林地对照组(F>F_(0.01),P<0.01),表明洪湖、应城市郊农业土壤均存在不同程度的污染。

环境致突变物的蚕豆细胞微核检测

大量新的化合物的合成,原子能的应用,多种工业废物的大量排放,使生命物体的生境条件发生改变,对生物的遗传进化效应产生了深远影响.这使得具有一套高灵敏度、操作技术简单的测试系统来监视环境致突变物的诱变活性及对人体和其他生物的遗传危害显得甚为重要.真核类生物细胞微核测试技术成为一种较为理想的方法.微核(MCN)是真核类生物细胞经辐射或化学诱变剂的作用而产生的一种游离于主核之外的异常结构,和中期细胞染色体畸变情况一样,微核率的大小和用药的剂量或辐射累积效应呈正相关,同时染色体畸变率与微核率之间相关非常显著.因此可以用简便的微核计数法代替繁杂的中期畸变染色体计数法来分析外界影响因素的致突变活性及其强度.

应用蚕豆根尖细胞微核技术监测太湖水质的研究

应用蚕豆根尖细胞微核技术对太湖水质进行监测，测定太湖各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Ｆ检验。结果表明，各样点ＭＣＮ‰有显著性差异，３９个样点中有６个采样点的ＰＩ在２以上，和对照组相比有显著差异（ｐ＜０．０５），表明太湖部分区域水质受到不同程度的污染。

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。

砷诱导蚕豆气孔保卫细胞死亡的毒性效应

采用蚕豆(Vicia faba L.)叶面气孔保卫细胞,研究砷对细胞的毒性效应。结果表明,0.3—10 mg/L的NaAsO_2能降低保卫细胞活性,使部分细胞死亡,死亡率随砷浓度升高而增高。死细胞中呈现核固缩、核崩解等典型程序性死亡特征,且泛caspase抑制剂Z-Asp-CH_2-DCB能阻止NaAsO_2诱发的细胞死亡。过氧化氢清除剂过氧化氢酶与NaAsO_2共同作用时,细胞死亡率显著低于砷单独处理组,保卫细胞内Ca^(2+)水平降低,具程序性死亡特征的细胞数减少;Ca^(2+)特异性螯合剂EGTA亦能降低NaAsO_2诱发的细胞死亡。研究结果表明,NaAsO_2能诱发蚕豆保卫细胞程序性死亡,该过程由胁迫引发的ROS升高引起,ROS可能通过激活质膜Ca^(2+)通道,使胞外Ca^(2+)内流,造成胞内Ca^(2+)浓度升高,进而诱导细胞程序性死亡。

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。

利用蚕豆根尖细胞微核技术检测Cu、As污染的诱变性

应用蚕豆根尖细胞微核技术检测Cu、As及其复合污染的诱变性能 ,计数了蚕豆根尖细胞微核千分率(MCN‰ )和污染指数 (PI)并进行了F检验 .结果表明 ,在一定浓度范围内 (Cu <2 0 0mg·L-1,As <15mg·L-1) ,随着Cu、As浓度的增加 ,MCN‰上升 ;2 4个试验处理组PI均在 2以上 ,各处理组MCN‰有显著差异 ,和对照组有极显著差异 (α <0 .0 1) ,表明Cu、As及其复合处理对蚕豆根尖细胞的分裂活动有明显影响 .

三价铕对蚕豆根尖细胞的遗传毒性研究

研究了三价态稀土元素铕（Ｅｕ￣（３＋））对蚕豆根尖细胞的遗传毒性．结果表明，Ｅｕ￣（３＋）能诱发蚕豆根尖细胞产生微核、染色体桥和染色体粘连等遗传损伤．有关实验数据统计结果还显示微核和染色体桥等遗传损伤指标之间以及它们与Ｅｕ￣（３＋）处理浓度之间均存在显著的相关关系。上述结果提示Ｅｕ￣（３＋）对蚕豆根尖细胞有遗传毒性而且其毒害程度与处理浓度之间存在良好的剂量－效应关系．此外，还发现维生素Ｅ减轻了Ｅｕ￣（３＋）遗传毒性．

SO_2对蚕豆根尖细胞微核的诱导作用

应用蚕豆根尖微核试验 ,对 SO2 的遗传毒性效应进行了研究。结果表明 :一定浓度范围内 ( 0 .1 0 8～1 4.0 0 mg/m3) ,蚕豆根尖微核细胞数与 SO2 浓度间呈正相关 ,太原市大气污染严重的冬季采暖期根尖细胞微核率明显高于非采暖期 ;SO2 浓度 0 .60 4 mg/m3处理 2 4 h和 48h或 2 .80～ 2 8.0 0 mg/m3熏气处理 4h可使蚕豆根尖中具有微核的细胞数明显增加 ,结果表明 ,低浓度 SO2 较长时间接触或高浓度短期接触均可引起蚕豆根尖细胞遗传物质的损伤 ,应用蚕豆根尖细胞微核实验可对大气 SO2 污染进行生物监测。 SO2( 2 .80～ 2 8.0 0 mg/m3)熏气实验中 ,接触时间延长能导致根尖细胞微核率下降 ,2 .80 mg/m3熏气组下降较快 ,1 4.0 0 mg/m3熏气组下降较慢 ,研究结果提示 ,在运用蚕豆根尖微核实验监测环境 SO2 污染时要考虑蚕豆的染毒方式 ,避免假阴性结果的出现。

铅诱发蚕豆根尖细胞的遗传损伤

目的研究醋酸铅对蚕豆根尖细胞的遗传损伤效应。方法对籽粒饱满的蚕豆种子催芽24h后选根长1.0～1.5cm的蚕豆随机分组,用浓度为0.1、1.0、5.0、25.0、50.0mg/L的醋酸铅溶液处理,时间分别为12、24、36h,进行蚕豆根尖细胞微核试验。结果醋酸铅溶液可诱发蚕豆根尖细胞微核率显著升高(P<0.01),浓度超过0.1mg/L还可明显降低蚕豆根尖细胞有丝分裂指数(P<0.05),且高浓度短时间作用和低浓度长时间作用具有等效性。结论醋酸铅呈浓度依赖和时间依赖地显著降低蚕豆根尖细胞的有丝分裂指数,并诱发蚕豆根尖细胞微核率显著升高,利用蚕豆根尖细胞微核技术检测环境铅污染是可能的。

蚕豆叶尖细胞及人淋巴细胞微核率对超声波诊断仪的监测

用蚕豆叶尖细胞微核率（ＭＮＲ）及人淋巴细胞（ＭＮＲ）对比观察超声波诊断工作人员与仪器的关系，本实验结果表明，从事本工作５年即已有很显著的ＭＮＲ改变，时间愈长ＭＮＲ愈高。用蚕豆叶尖细胞之ＭＮＲ检测工作环境，距探头６０ｃｍ为直径的范围内皆能引起ＭＮＲ的显著性改变，８ｈ较４ｈ更为严重，此范围正是工作人员及患者躯干所在的位置，应该引起人们的重视。

SO_2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(Na2 SO3 ) 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 .表 6参

活性氧介导砷诱导的蚕豆保卫细胞死亡

采用蚕豆(Vicia fabaL.)表皮条生物法,研究砷的细胞毒性作用机制。结果发现,一定浓度的NaAsO2可使气孔保卫细胞活性降低,部分细胞死亡,细胞死亡率呈浓度依赖性增高;砷处理组保卫细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平升高。抗氧化剂抗坏血酸和过氧化氢酶及Ca2+特异性螯合剂EGTA、Ca2+通道抑制剂LaC13与NaAsO2共同作用时,砷诱发的细胞死亡被显著抑制;MAPK激酶抑制剂PD98059亦能有效阻止NaAsO2诱发的细胞死亡。研究结果表明,砷胁迫引起的胞内ROS合成增加可能通过Ca2+信号途径介导了保卫细胞的死亡过程,MAPK途径参与了砷诱导的细胞死亡。

稀土元素钬对蚕豆根尖细胞姊妹染色单体互换的影响

背景与目的 :研究稀土元素钬对蚕豆根尖细胞姊妹染色单体互换的影响。 材料与方法 :将蚕豆初生根浸入10-4 mol/L5_BrdU溶液中 ,23℃避光培养18h ,然后把实验组蚕豆转移到硝酸钬溶液中 ,23℃避光培养4h,对照组蚕豆转移到去离子水中23℃避光培养4h。再把实验组、对照组蚕豆分别转移到10 -4mol/L5_BrdU溶液中继续在23℃避光条件下培养17h。切取根尖,在23℃避光条件下用0.05 %秋水仙素处理3.5h,固定液固定3.5h ,盐酸水解 ,Schiff试剂染色 ,制片 ,镜检 ,统计SCE频率/细胞。结果 :各剂量组的硝酸钬溶液均能诱导蚕豆根尖细胞SCE频率显著上升 ,并且细胞核异常现象明显。结论

皂素废水对蚕豆根尖细胞微核率和幼苗干重的影响

用蚕豆根尖细胞微核试验技术,对皂素废水的污染毒性进行了分析研究。结果表明,皂素废水在较高浓度条件下,能够引起较高的微核率,满足一定的线性关系,呈剂量—反应关系(r=0.97,P<0.05);试验结果表明,低浓度的皂素废水能够刺激蚕豆幼芽生长发育。

应用蚕豆根尖细胞微核技术评价广西平乐锰矿废弃地土壤的污染状况

分别选取废弃地上的花生地、柿树地、柑桔地和桃树地等4个采样点进行调查和监测,测定了各采样点土壤浸提物的蚕豆根尖细胞微核千分率(MCN‰)和污染指数(PI),应用蚕豆根尖细胞微核技术对广西平乐锰矿废弃地土壤的污染状况进行了评价,并对造成土壤污染的原因进行了分析讨论。结果表明,用浸提法处理的4个采样点土壤的根尖细胞微核千分率(MCN‰)均明显高于对照组(P<0.05),其中柑桔地的污染程度最严重,污染指数达到了2.93;污染程度最轻的是花生地,其污染指数为1.97。这表明广西平乐锰矿废弃地土壤均存在不同程度的污染,在锰矿废弃地土壤上早期不宜种植食用的农作物。

电镀厂废水对蚕豆根尖细胞遗传学毒性的研究

目的 研究电镀厂的生产用水、未处理的生产废水以及已处理水对蚕豆胚根根尖的细胞遗传学毒性效应。方法 采用蚕豆根尖细胞的微核试验方法和染色体畸变试验方法 ,以电镀厂的生产用水、未处理的生产废水以及已处理水为诱变剂 ,测定蚕豆根尖细胞的微核率和染色体畸变率。结果 诱发蚕豆根尖细胞的微核率和染色体畸变率的大小均依次为未处理的生产废水 >已处理水 >生产用水。结论 该电镀厂的未处理的生产废水以及已处理水对植物根尖细胞具有遗传毒性效应 。

采用蚕豆根尖细胞微核技术检测核设施周围水域的遗传毒性

目的:利用蚕豆根尖细胞微核技术对核设施周围水域的水质污染情况进行检测。方法:分别于芙蓉溪桥河水、涪江河水、安昌河水等7个位点进行水样采集,以采集水样直接处理蚕豆根尖,测定各采样点水样的蚕豆根尖微核率(MNF)及污染指数(PI)和放射性水平,并进行了统计分析。结果:各采样点放射性污染水平均低于国家标准限值,但各采样点的MNF有显著差异,7个采样点中有5个采样点的PI在2以上,和对照组相比差异有统计学意义(P<0.01)。结论:核设施周围水域污染主要是由两岸工业、生活和垃圾等排污引起,核设施运行所产生的放射性流出物对公众和环境的影响轻微。

防腐剂山梨酸钾对蚕豆根尖细胞的遗传毒性

目的研究防腐剂山梨酸钾对蚕豆根尖细胞微核和染色体畸变的影响及β胡萝卜素、维生素B2和维生素C对山梨酸钾遗传毒性的抑制作用。方法采用福尔根压片法。结果山梨酸钾可明显引起微核率的上升,与对照组差异显著(P<005)或极显著(P<001),不引起染色体畸变率的明显上升。3种物质均可降低山梨酸钾诱发的微核率和染色体畸变率。结论防腐剂山梨酸钾对蚕豆细胞具有一定的遗传毒性,β胡萝卜素、维生素B2、维生素C对山梨酸钾的毒性具有拮抗作用。