鎘對(duì)小麥根尖細(xì)胞的遺傳損傷效應(yīng)

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1、生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)2009,18(3):830-834http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com鎘對(duì)小麥根尖細(xì)胞的遺傳損傷效應(yīng)1112何俊瑜,任艷芳,王陽(yáng)陽(yáng),常會(huì)慶1.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025；2.河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南洛陽(yáng)471003摘要：為了研究重金屬鎘對(duì)小麥?zhǔn)欠癞a(chǎn)生細(xì)胞毒性和遺傳毒性效應(yīng)，采用不同濃度鎘對(duì)小麥根尖處理24、48、72h，統(tǒng)計(jì)有-1絲分裂指數(shù)、微核率及染色體畸變率。結(jié)果表

2、明，1μmol·L鎘可提高小麥根尖細(xì)胞有絲分裂指數(shù)，但隨鎘處理濃度的提高和處理時(shí)間的延長(zhǎng)，有絲分裂指數(shù)逐步下降；4個(gè)時(shí)期相比，鎘對(duì)有絲分裂前期和中期的影響較小。微核率隨著鎘處理濃度的提高而增加，但濃度過(guò)高時(shí)，微核率隨著鎘處理時(shí)間的延長(zhǎng)反而有所降低。此外，染色體畸變率也逐步上升，且隨鎘濃度的增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng)，其作用效果急劇加大，呈現(xiàn)明顯的劑量-效應(yīng)、時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系。說(shuō)明鎘可引起小麥根尖細(xì)胞有絲分裂抑制和染色體損傷，具有明顯的遺傳毒性。關(guān)鍵詞：鎘；小麥；根尖；有絲分裂指數(shù)；微核；染色體畸變中圖分類(lèi)號(hào)：X17

3、3;Q945.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-5906（2009）03-0830-05近年來(lái)，由于自然因素和人類(lèi)活動(dòng)，如農(nóng)業(yè)生胞的遺傳損傷目前未見(jiàn)報(bào)道。本文以小麥為材料，產(chǎn)中施用含鎘的肥料，灌溉含鎘的污水、污泥農(nóng)用研究了不同濃度Cd對(duì)小麥根尖細(xì)胞分裂指數(shù)、細(xì)胞等，農(nóng)田土壤鎘(Cd)污染日益嚴(yán)重，農(nóng)作物Cd毒害周期、微核率、染色體畸變率的影響，以揭示鎘對(duì)[1-2]現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。農(nóng)作物受到Cd污染后，不僅影小麥根尖細(xì)胞的損傷機(jī)制，為研究鎘的毒性效應(yīng)機(jī)響其產(chǎn)量和質(zhì)量，更為嚴(yán)重的是Cd經(jīng)食物鏈進(jìn)入人制[及損傷

4、修復(fù)機(jī)理]及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)預(yù)報(bào)鎘對(duì)作物的毒[3-5]體，并在人體內(nèi)富集，危害人類(lèi)健康。因此，環(huán)理效應(yīng)提供理論依據(jù)。境Cd污染問(wèn)題不容忽視，Cd毒害的研究越來(lái)越引起1材料和方法人們的廣泛重視。1.1材料Cd不是生物生長(zhǎng)的必需元素，在生物體內(nèi)含量本試驗(yàn)所選的材料小麥品種豐優(yōu)2號(hào)（Triticum甚微，它通常不參與生物體的結(jié)構(gòu)和代謝活動(dòng)，但aestivumL.cv.FengyouNo.2），種子由貴州大學(xué)農(nóng)其毒性大，易被植物吸收，植物體內(nèi)吸收和積累過(guò)學(xué)院麥作中心提供。量的Cd時(shí)，將對(duì)生物有機(jī)體產(chǎn)生嚴(yán)重毒害。植物Cd1.

5、2方法中毒后會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)遲緩、植株矮小、褪綠、產(chǎn)量1.2.1材料準(zhǔn)備下降等癥狀，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡。目前對(duì)Cd毒害作用挑選飽滿(mǎn)健康的種子用w=5%NaClO消毒10的研究主要集中在對(duì)植物傷害的生理生化反應(yīng)機(jī)min，去離子水反復(fù)沖洗干凈，蒸餾水浸種24h后，制方面。研究表明，Cd可引起光合強(qiáng)度下降、保護(hù)均勻播于鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿50粒種子，[5-8]性酶發(fā)生變化、體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素失調(diào)等。植物細(xì)胞25℃恒溫培養(yǎng)。每12h換一次水。待胚根長(zhǎng)約微核、染色體畸變、有絲分裂指數(shù)等細(xì)胞遺傳學(xué)指1.5~2cm時(shí)，用于毒性

6、試驗(yàn)。標(biāo)被公認(rèn)為是評(píng)價(jià)環(huán)境化學(xué)物質(zhì)遺傳性的有效方1.2.2材料處理法之一。對(duì)大麥、洋蔥、蠶豆等根尖細(xì)胞的觀察結(jié)選取根長(zhǎng)一致的幼苗，分別轉(zhuǎn)移到含有不同濃-1果表明，Cd可引起根尖細(xì)胞分裂出現(xiàn)障礙或不正常度的Cd溶液（1、5、10、25、75、200、500μmol·L分裂，表現(xiàn)為細(xì)胞分裂周期延長(zhǎng)，產(chǎn)生染色體畸變7個(gè)不同的濃度）的培養(yǎng)血中，25℃暗培養(yǎng)。以[9-12]。此外，鎘能與帶負(fù)電的核酸結(jié)合，破壞細(xì)胞蒸餾水作對(duì)照。核、核仁結(jié)構(gòu)，抑制DNase和RNase活性，干擾DNA1.2.3取材與觀察的代謝，導(dǎo)致染色

7、體和分子變異并使RNA的合成受每隔24h從每一處理組隨機(jī)切取10個(gè)根尖，用[12]阻，影響基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)。也有研究表明低濃卡諾氏固定液（甲醇:冰乙酸=3:1，體積比）室溫下度的Cd可能會(huì)促進(jìn)蠶豆根尖細(xì)胞分裂，刺激RNA和固定24h，蒸餾水浸洗3次后，轉(zhuǎn)入體積分?jǐn)?shù)為70%[13]蛋白質(zhì)合成酶的活性進(jìn)而促進(jìn)植物生長(zhǎng)。小麥作的乙醇中，4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩Ｖ破瑫r(shí)，取固定-1為我國(guó)主要糧食作物之一，但有關(guān)Cd對(duì)小麥根尖細(xì)根尖，用蒸餾水浸洗3次，1mol·L鹽酸解離，改良基金項(xiàng)目：貴州省省長(zhǎng)基金項(xiàng)目（200805）；

8、貴州省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（20072058）；貴州大學(xué)人才基金項(xiàng)目（X060036）作者簡(jiǎn)介：何俊瑜(1975年生),男,副教授,博士,主要從事植物環(huán)境生理方面的研究。E-mail:junyuhe0303@126.com收稿日期：2009-05-01何俊瑜等：鎘對(duì)小麥根尖細(xì)胞的遺傳損傷效應(yīng)831石炭酸品紅染液染色后切取根尖分生區(qū)1mm左胞所占比率呈濃度依賴(lài)性降低。四個(gè)時(shí)期相比，其[14]右，加1滴蒸餾水，常規(guī)壓片后