不同污染水源對大蒜根尖染色體的影響

摘要：文章以無性繁殖系植物大蒜為材料研究了肇慶大旺不同污染水源對大蒜根尖染色體的影響。結果表明，肇慶大旺不同污染水源對大蒜根尖染色體均有一定影響。不同的污染水源的影響程度不同，但均能抑制大蒜根尖染色體的有絲分裂過程，使大蒜根尖分生細胞有絲分裂指數下降。

關鍵詞：大蒜；有絲分裂；染色體；污水

中圖分類號：TB383.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）08-0048-02

1 實驗目的和實驗方案

1.1 實驗目的

通過實驗，了解肇慶大旺不同污染水源對大蒜根尖的生長是否有抑制作用，以及對染色體的復制、增值是否會引起異常的影響，進而了解大旺部分污水的水污染程度。

1.2 實驗方案

本實驗采用肇慶大旺不同來源污水對大蒜進行培養，在培養一段時間后對大蒜根尖進行固定、染色、制片及進行鏡檢觀察，觀察500個根尖分生區細胞，對其中正在進行有絲分裂及發生分裂異常的細胞進行計數，依此對實驗進行統計分析。

1.3 大蒜根尖染色體異常的種類

大蒜根尖分生組織細胞有絲分裂周期中，染色體異常現象主要出現在中、后、末期，主要有滯后染色體、染色體斷片、染色體橋和環、多極化、微核、雙核、核固縮、赤道板偏轉、不等分裂、染色體分裂不同步、核崩解等異常現象，如圖1所示。

2 材料和方法

2.1 實驗材料和用具

①實驗材料。大蒜，肇慶大旺各處污水。

②實驗用具。燒杯、青霉素小瓶若干、移液管、吸耳球、玻璃棒、量筒、試劑瓶、鑷子、剪刀、恒溫器。

2.2 試劑

堿性品紅、NaSO、濃HCL、1 moL/L的HCL、95%的酒精、冰醋酸、偏重亞硫酸鈉、蒸餾水，Carnoy固定液，希夫試劑。

2.3 實驗方法

①水樣的采集。采樣點1為大旺某街道渠道水，采樣點2為大旺某小區生活污水，采樣點3為大旺某污水廠實驗室的實驗廢水，按采集規范要求采集水樣。

②大蒜的培養。大蒜去皮，洗凈，選取大小均勻無疤痕的蒜瓣。置裝滿蒸餾水的青霉素小瓶中進行培養，待新根長到約0.5～1.0 cm時，隨機分成4組，每組9株。其中3組分別用于三個樣品水的處理，第4組用自來水作陰性對照。陰性對照組和處理組大蒜分別用自來水或處理液浸沒基部連續染毒。每24 h更換自來水或者處理液。

③根尖固定與染色。分別在染毒處理48 h、72 h、96 h后，從不同植株上隨機剪取大蒜幼根，以卡諾氏液固定24 h后轉入70%乙醇中4 ℃保存，對已固定的所有根尖采用Feulgen法染色。

④制片。切取根尖，將染液吸凈后，再滴加蒸餾水，小心加上蓋玻片，注意防止大量氣泡產生，然后再覆蓋吸水紙，用大拇指輕壓，或者用鉛筆的橡皮頭一端輕敲，使細胞分散開來，便于觀察。

⑤鏡檢。在顯微鏡下，對每個處理組隨機檢查3個根尖，每個根尖觀察500個分生區細胞，對正在進行分裂的細胞及發生異常的細胞進行計數。

2.4 實驗數據的統計與分析

對鏡檢所得數據進行統計分析。計算大蒜根尖分生區細胞有絲分裂指數及染色體畸變率。

3 結果與分析

3.1 污水引起大蒜根尖染色體異常

在顯微鏡下，對每個處理組隨機檢查3個根尖，每個根尖觀察500個分生區細胞，對正在進行分裂的細胞及發生異常的細胞進行計數。分裂異常的鏡檢圖如圖2、圖3所示。

3.2 污水對大蒜根尖細胞有絲分裂指數的影響

對各樣品污水處理48 h、72 h、96 h的大蒜和對照組大蒜根尖分別固定、解離、漂洗、染色，鏡檢其分生細胞的有絲分裂指數，結果見表1及圖4。

從表1及圖4可以看出，有絲分裂指數的降低表現出污水樣品-效應關系和時間-效應關系。即在同一處理時間，用樣品3處理的大蒜根尖的有絲分裂指數最低，有絲分裂指數：陰性對照>樣品1>樣品2>樣品3；在同一處理組中，隨著處理時間的增長，有絲分裂指數降低，即處理48 h的有絲分裂指數>處理72 h的有絲分裂指數>處理96 h的有絲分裂指數，即呈現明顯的時間-效應關系。從96 h處理結果來看，樣品1、樣品2和樣品3處理組有絲分裂指數分別為對照組的88.1%、84.52%和79.76%，這說明樣品3對大蒜根尖細胞進入分裂態具有較大的阻滯作用，抑制細胞有絲分裂，樣品2次之，樣品1影響最小。

4 結 論

經實驗比較，大旺某污水廠實驗室廢水的污染程度>大旺某生活小區污水的污染程度>大旺某街道渠道水，且有絲分裂指數的降低呈現明顯的時間-效應關系；各污水處理組的細胞異常發生率與對照組相比，均有極顯著性的統計學差異（P<0.01），并呈現一定的時間-效應關系。實驗表明，不同污染水源對大蒜根尖分生細胞有絲分裂具有阻滯作用，并誘發有絲分裂異常的發生。

參考文獻：

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