污水对植物染色体的影响.docVIP

污水对植物染色体影响的观察 孙淑卿 刘彤 （中山大学生命科学学院广州510275） 【摘要】为观察污水对植物染色体的影响，我们用不同的污水处理处于减数分裂期的韭菜花穗，经固定、制片和镜检，统计微核千分数（微核细胞率）。对统计结果进行单因素方差分析得：实验组和对照组韭菜花粉母细胞微核细胞率之间有显著性差异，即污水对植物染色体是有显著影响的；进一步用多重比较的方法得出实验所用的两种污水在诱导染色体改组上没有显著差异。 【关键词】污水花粉母细胞微核细胞微核率 1. 前言 在环境污染相当严重的今天，如何监测污染的程度及其对生命的危害是一件非常有意义工作。环境污染对人类和其它高等生物的遗传损伤在染色体水平表现为染色体的畸变，这种畸变会通过生殖细胞扩散和积累，对于植物来说可以通过检测其体细胞（如根尖细胞）或者生殖细胞即花粉母细胞的微核率或微核细胞率来判断该植株染色体畸变的程度。本实验旨在通过比较不同污水所诱导的韭菜花粉母细胞的细胞微核率来了解不同污染程度的水对植物损伤的程度，同时也可以此对环境污染做一个初步的检测。 环境污染对人类和其它高等生物的伤害在染色体水平表现为染色体的畸变，这种伤害不仅会通过基因表达表现在体细胞，而且也会通过生殖作用扩散到子代生物中去，产生更严重的影响。用污水处理处于减数分裂期的韭菜花穗，经固定、制片和镜检，可以观察到各种染色体畸变现象-----染色体团聚，落后染色体，无着丝粒染色体断片，染色体环，染色体桥，不均等分裂微型小孢子及微核。微核游离于主核外，大小是主核的1/3以下，其折光率和细胞化学反应性质和主核一样，是常用的遗传毒理学指标之一，指示染色体或纺锤体的损伤。微核产生的数量又与诱变因子剂量的强弱（包括环境污程度）呈正比，因此可以用微核出现的频率来评价环境诱变因子对生物遗传物质的损伤程度。 2、实验材料和方法 2.1器材： 光学显微镜解剖针载玻片盖玻片吸管烧杯镊子剪刀吸水纸带盖瓶子等 2.2试剂： 2.2.1改良苯酚品红染色液 母液A：称取3g碱性品红，溶于100ml 70%酒精中（此液可于4C冰箱中长期保存）。 母液B：取A液10ml，加入90ml 5%苯酚水溶液（两周内使用）。 取B液45ml，加入6ml冰醋酸和6ml 37%甲醛，此为苯酚品红染色液。 取苯酚品红染色液10ml，加入90ml 45%的醋酸和1.8g山梨醇，即得改良苯酚品红染色液。放置两周后，染色效果较好。 2.2.2酒精（95%、85%、75%） 2.2.3卡诺氏液（无水乙醇 ：冰醋酸 = 3 ：1） 2.2.4生活污水 A、晓港公园内湖中污水（与珠江相通） B、学校食堂洗餐具的污水 2.3实验材料： 韭菜花穗 2.4实验方法和步骤： 2.4.1取材：选取处于减数分裂期的韭菜花穗花序若干支，剪下5—8cm的花序 2.4.2培养：将剪下的花序，一部分插在盛有晓港公园内湖中污水中烧杯，另一部分插在盛有学校食堂洗餐具的污水的烧杯中，另外做两个对照（自来水和纯净水），处理24小时后移入自来水培养24小时，让其恢复，进行减数分裂。 2.4.3固定、保存：用卡诺氏液固定（12—24小时），经95%，85%酒精浸泡各半小时，然后在75%酒精中保存，可放在4℃冰箱保存。 2.4.4制片：剥取花药，用改良苯酚品红染色液染色5—10分钟，制成玻片标本。 2.4.5镜检： 用显微镜观察经污水处理过的细胞和经自来水、纯净水培养的细胞中的染色体，观察各种染色体畸变的现象，如染色体团聚、落后染色体、染色体环、染色体桥、微核、微型小孢子等，并拍摄显微镜照片。 以随机为原则，在一片玻片中选取不同的视野，用计数器计数该视野中所有细胞的数目，再算出该视野中含有微核的细胞个数，累计计数约一千个细胞，统计其中含有微核的总细胞数。由于微核是由落后染色体形成的核状小块，常见于末期、二分子期、四分子期及小孢子期，因此选取材料时应选用处于这些时期的细胞，有利于微核的观察。从不同的玻片中统计微核率以减小由于选材造成的误差。多次统计。 3、实验结果 在显微镜观察中可以发现，用两种污水培养过的花粉母细胞中，染色体畸变的程度明显比用自来水和纯净水培养的要严重。在自来水和纯净水中培养的花粉母细胞，很难观察到染色体团聚、落后染色体、染色体环、染色体桥等畸变现象，而在两种污水中培养的花粉母细胞，这些畸变现象比较容易观察到。以下是一些显示染色体畸变的图片（由于照片的效果不是很好，只选取了几张比较清楚的照片，所以并没有展示观察到的全部的畸变现象）： 图1 图2 图3 图4 图1和图2示微核，图3示不均等分裂，图4示落后染色体和染色体桥 在各种畸变现象中，用微核作为标准，来比较各不同培养环境中的细胞染色体畸变程度，并反映各种水质的污染程度。以下是统计所得的各种培养环境中的细胞的微核细胞率