植物微核技术在H市饮用水检测中的应用
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【中图分类号】R123.1【文献标识码】A【文章编号】1005-2720(2010)03 - 70 - 02
【摘要】目的 比较紫露草和蚕豆根尖两种植物微核技术在遗传毒性检测中的灵敏性。方法采用紫露草和蚕豆根尖微核试验分别对H市水源水的遗传毒性进行检测。结果 蚕豆根尖微核试验于试样浓度为250L时才表现为阳性结果, 而紫露草微核试验在水样量为125L时出现阳性结果。结论 对于遗传毒性的检测,紫露草微核试验比较敏感,适用于饮用水遗传毒性的检测分析。
【关键词】紫露草;蚕豆根尖;遗传毒性
自从20世纪70年代ROOK和BELLAR 等在饮用水中发现氯仿等衍生物以来,水中有机物对人体健康的影响已日益引起人们的关注。因而有学者提出水源水是否含有遗传毒性物质应是评价水质的主要指标[1]。为了解本市生活饮用水污染状况以及污染物的潜在危害性,本研究采用紫露草和蚕豆根尖两种植物微核试验,对我市主要水源水进行了致突变检测,比较了两方法的敏感性,分析两种方法的优缺点。为改善水质、控制污染,增进市民健康等提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 蚕豆选用松滋青皮豆按需要量放入盛有自来水的烧杯中,置25 ℃的温箱内浸泡30 h,此间至少换温水两次。然后用纱布将其松松包裹置解剖盘内,保持湿度,在25 ℃温箱中催芽12 h。待种子初生根露出2～3 mm时,将其全部取出,每一烧杯移取10 株砂培,放在有阳光的空间,待长出两片真叶供实验用。
1.1.2 紫露草选用紫露草3号盆栽,施以饼肥,并适时整枝,恒温室里培养。为保持其遗传学上的稳定性、纯洁性,实验全部以分株的方式进行无性繁殖[2]。在实验前一周把开过花的枝条摘掉,以保证实验时有大批同步的花序。
1.1.3 水样的采集处理采集水源地1000L,用固相萃取法[3]将水样经处理后的GDX-102大孔树脂富集其中的有机物,KD浓缩器浓缩,用蒸馏水定容, 使1 ml定容液相当于250 L水样,贮于4 ℃冰箱备用。试验前,将样品用蒸馏水稀释,使100毫升蒸馏水中分别含有125、250、500升水样。
1.2 方法
1.2.1 蚕豆根尖微核试验在浓度分别为125L 、250 L 、500 L 的水中放入已长有两片真叶的蚕豆幼苗5株,培养4 h后取出,经冲洗后在蒸馏水中恢复24 h 。剪下真叶置于卡诺氏液中固定24 h ,再移入70 %酒精中长期保存。取出固定好的幼苗叶片,用蒸馏水浸洗两次,每次5 min :吸干叶片上的蒸馏水,将叶片浸没于水解液中(5 mol/ L HCl 溶液)水解至叶片软化:用蒸馏水冲洗3 次,每次5 min :再用SO2 洗涤液浸洗两次,每次5min :最后用蒸馏水浸洗1 次(5 min)。常规压片、镜检要选分生组织区即细胞核较大、带有细胞分裂相的区域。
1.2.2 紫露草微核试验选取健康有花序的紫露草约8 cm,端部切成楔形,分别插入水样中,培养4h。用蒸馏水恢复培养24h。用蒸馏水做阴性对照组。每个处理插5枝花序,光照与温度条件相同。镜检时,用改良石炭酸品红染色,常规压片,每处理组观察2000个四分体统计微核数、四分体数。采用常规方法,对镜检所得数据进行统计分析,并检验不同处理之间的差异显著性。
2 结 果
2.1 紫露草微核试验
从两种微核技术的测定结果可以看出, 这两种方法对诱变剂污染的检测有较好的一致性。被相同浓度的水样处理后,紫露草的微核率较蚕豆根尖的微核率高得多,且当蚕豆根尖对较低浓度的污染没有显著效应时,紫露草已有明显的微核效应。显然,用紫露草作生物监测的物种其敏感性远比蚕豆根尖高。
3 讨 论
微核试验因其快速、简便成为广泛使用的遗传毒理学试验之一。目前在常规检测中应用最多的是小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验。因其动物使用量大,正逐步被其他试验材料所替代。在遗传毒性检测方法中,植物微核试验作为环境污染监测的的生物标志物一直受到青睐,植物的花粉母细胞在减数分裂过程中,对外部环境特别敏感。一些理化因子的变异也会导致植物细胞的分裂出现遗传损伤现象,进而产生微核[4]。
微核产生时期不同其敏感性不同。紫露草的微核是由于污染物阻碍花粉母细胞染色体断裂的愈合,使得第一次减数分裂时期出现染色体断片,在四分体时期不能愈合而形成的:蚕豆根尖的微核是由于污染物阻碍分生组织细胞染色体断裂的愈合,在有丝分裂时期形成的。紫露草由于生长条件的要求,推广受到地域的限制:而蚕豆则取材方便,四季都可培养。两种方法都能够对环境中的诱变剂进行有效的检测,在不同季节选择适当的方法,则可不受时域限制,随时可进行生物监测。植物微核技术具有经济、简便、快速的特点,有助于在现场对大量样品进行初筛,为今后环境污染的现场检测提供简单易行的检测方法 ......
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