全 文 ：7 卷 2期 环 境 科 学.7 7 .
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紫露草四分体微核检测技术中的几个问题
王英彦 汤大友 赵 艾 李日新
(北京市环境保护科学研究所)
紫露草 (r a Td e 二。川i a) 四分体微核检测技
术及其应用已由首倡者马德修 (Te 一H iu sM 。)
教授评述『1 一 ` , , 1 9 8 0 年通过中美合作途径 引
人我国 〔, , , 19 8 2 年由方宗熙教授主持 ,通过了
紫露草四分体微核检测技术并加以推广 , 在
国内各地也相继开展起此项工作 6[ 一 ’ ] . 在实
际应用过程中 , 我们发现一些问题 , 为进一步
充实该技术 , 作了相应的观察 , 现将结果介绍
如下 .
材 料 和 方 法
紫露草花粉母细胞各减数分裂时相的一般形
态和时间 〔10J . M 。 曾图示完整花序的早期四分
体大约位于第七位 (对 ) 〔们 。 本文为更具体地
掌握花序各成熟程度不同花蕾的减数分裂图
象 , 对相应的各朵花蕾进行了显微摄影 (图
1 )
, 早期四分体 (含有少量二分体 )位于第七
位附近 . 与 M 。 所报告的第七对位置相一致 .
2
. 花序大小和成熟程度的影响
一个典型花序中早期四分体花蕾的存在
机率常为 3 0一 5 0多 L, , , 此时 8一 10 e m 植株
钾蘸黔
礴漆事礴
、,协
剔瞬,、嚼
紫 露 草 (丁, a ` 。 s c a 。 , i a p a l o d o s a C l o n e #
。 3 )山东海洋学院惠赠 . 处理 、 制片及计算等
检测技术如文献【l] 所述 .
甲基磺酸乙醋 ( E M S ) IC N p h a m a e e u t i c .
氟乙酞胺 二级试剂 , 北京化工厂产品 .
丝裂霉素 C ( iM z o m y ic , K y o o a ) 注射用
药 : 日本 .
二 、 结 果 和 讨 论
1
. 紫露草花序中不同花蕾的减数分裂图
象
供实验用的典型花序是顶端花蕾开 放 ,
茧壮饱满的早期成熟花序 . 由于紫露草四分
本微核检测原理是外因作用 , 以花粉母细胞
的早前期 I 染色体为靶 , 以四分体微核为终
点 , 因此熟悉花序左右配列花蕾的减数分裂
图象是该技术操作中的要点 . T o y lor 曾报告
粉 , 一 _ -
尝 丫
图 1 紫露草花序不同花蕾的减数分裂图象 ,
取一个完整 的早期成熟花序切下各朵花
蕾 . 按成熟程度自下而上排列 , 早期四
分体在第 6、 7对位置上 (箭头 ) .
DOI : 10. 13227 /j . hjkx. 1986. 02. 017
环 境 科 学 7卷 2期
表 1 在不同季节下紫露草四分体的自发微核率
、 卜\ ~ 于 节
、 、
、 -一一一\ \ ` 一 _ _ 年\ \ \ _ _~ . 一拦_。、 。 率 ( %) \ 、竺_ 点、 ,、 ~
均 值
土别 一…一卜竺一{三二一二二一一一卜二兰上卜一二兰兰…一二竺兰~- 三兰-卜宜生主兰卜卫匕…二二兰~仁二二一3 . 6 _ } 3 . 1 } 2 . 2 } ’ .l _ } 2 . 7 _` ’ 粤` } _ `匕, _ } ` ’ 三。 } 。 ` 7` 1 ” , `
* 本所办公室 (吸烟除外 ) , 冬季暖气 2 0七 左右 .
* * 中国科学院北京遗传研究所温室 .
* * 本所草坪 ·
茎上含有 18 一 20 个花蕾 (以顶花开放为例 ,
花序最大一最小的列有 巧一 7 对花蕾 ) . 如
果采摘非典型花序 , 对制作早期四分体的压
片将产生一定的影响 . 一是花序偏小 . 当花
蕾在 16 个以下时 , 四分体成对的占 10 % ,单
个的占 斗O沁 , 缺乏的占 50 务 . 二是花序偏
晚 . 当花序丛中两朵以上花蕾的非幼期花序
被撷用时 , 将不易找到或找不到早期四分体 ,
即使制得压片 , 常呈分散的半月形四分体细
胞 , 趋向花粉粒 , 影响观察 . 因此在栽培条件
适宜时 , 凡是典型花序都能制得理想的早期
四分体压片 . 在实际工作中 , 既可减少用花
数量 , 又可加快检测速度 .
3
. 在不同季节里紫露草四分体的 自发微
核率
紫露草 ( T r a d e s c a n t i 4 p ` l o d o ; a C lo n e # 0 3 )
是草本植物 , 属多育 、 茁壮和分株的品种 , 在
温室或亚热带地区终年生长 , 即使在短 日照
季节 (冬季 ) , 给予充足的光 ,可维持花蕾生长
和适时开花 , 故可以供终年检测使用 . 因此 ,
在不同季节下紫露草四分体的 自发微核率是
其微核检测品质的重要因素 , 也是保证用于
大规模常规检测的重要条件 . 表 1 的观察结
果表明 , 微核率的 自发 (本底 )值较低 , 适于实
际检测 , 但是标准误 ( 士 S E ) 较大 , 这便是适
宜于样品筛检的理由 .
冬季室内空气如混人香烟烟雾 , 铅粉 ,油
墨等污染物 ,使 自发转为诱发作 用时 , 微核率
将陡增 , 例如同一间办公室 , 因吸烟未除外 ,
微核率由 3 . 6拓增加到 3 . 7形 (全距为 25 . 0一
6 7
.
5 )
. 由此可见 , 紫露草栽培条件 : ( l) 土 、
水和肥料的净度 ; ( 2 )室内外空气的净度 ; ( 3 )
操作中使用药剂和器皿的净度等都 很 重 要 , 丫
否则会导致高本底 , 而使该项技术失效 .
4
. 紫露草四分体 自发微核率的盆间对比
花枝采撷与处理介质插 枝 都 强 调 随 机
化 , 目的是减少抽样和分配误差 . 盆间花序
自发微核率有无差别或差别多大 , 是上述两
种误差的内在因素 . 表 2 的观察结果表明 t
盆间存在差别 , 但是并不显著 ( P > 0 . 0弓) . 当
然 , 盆间差别不显著的存在 ,是以各盆栽培条
件的严格相同为前提的 .
表 2 紫露草四分体自发微核率的盆间对比
盆 号 l I I 1 1 1 I V
微核率 (% ) 2。 3 2 。 2 2 。 弓 3。 2
土 S E l 。 73 2 。 5 1 1 。 7 2 2 . 9 4
5
. 紫露草左右同步四分体花蕾间微核率
的比较
从图 1 可以见到 , 一个典型的花序有互
配成对的左右两个对称的同步四分体 花蕾 `
按 习惯 , 常以顶花背朝下区分花序的左右两
侧 . 从花序中摘取四分体花蕾 , 一般在一侧
卷 2期 环 境 科 学
表 3紫露草花序左右花曹间四分体微核率 *的比较访岁料 自 发 的 氟乙酚胺诱发的 丝裂霉素C 诱发的左 右 左 右 左 右l 2.7 4 .310 .8 3。 31 1。 1 69. 6
2 2
。
3 2
。
3 5
。
37
。
62 5
.
6斗 .3
31
。
7 2
。
O 1 2
。
9 6
。
67
。
1 9 6
.
6
4 3
。
0 1
。
78
.
6 6
。
37 1
.
0 5
.
6
5l
。
l 8
。
7 4
.
3 5
。
8 6
。
1 3 6
.
6
均 值 2。 3 2。8 1。 27 。 51 3。 61 3。4
*计数 10 50 个细胞 .
下 ,加之摘花和插枝的随机化 , 盆间花序的自
发微核率差别不大 , 不会影响实测数据的客
观性 .
( 5 ) 在前述条件下 , 花序左右花蕾的自
发微核率差别不大 , 不会因取左或右的同步
四分体花蕾压片计数 , 引起实测数据的显著
波动 .
以上观察结果进一步地充实紫露草四分
体微核检测技术 ,提高可靠性 ,促进该技术应
用于大量环境样品的常规检测 , 使观察数据
更反映现场实况的客观性 .
参 考 文 献
{: {
马德修 , 山东海洋学院学报 , 1 1 ( 2 ) 6 5 ( 19 8 1 ) .
M
a , T
.
H
. , E 儿沙 i r o ,
.
H
亡 “ l t
. 尸亡 , ` ,: 夕亡 c r , 3 7 , 8 ,
( 1 98 1 )
.
M a
, T
.
H
. ,
M “ t
. 又。 , . , 9 9 , 2 9 3 ( 19 8 2 ) .
M a
, T
.
H
. , I n v i t r o T o x i e i t y T
e s t in g
o
f E n 甲 i-
r o n m e n t a l A g e n t s
, P a r t A , p P
.
1 9 1一 2 1 4 , dE .
K o l b e r e t a l
.
P l e n u m P
u b l i sh
, e o r P o r , 1 9 8 3
.
山东海洋学院生物系 遗 传 教 研 室 , 遗 传 , 3 , 2 3
( 19 8 1)
.
方宗熙等 , 山东海洋学院学报 , 11 ( 2 ) , 74 ( 19 8 1) .
陈登勤等 , 山东海洋学院学报 , 1 1( 2 ) 8 0 ( 19 8 1 ) .
郭婉茹等 , 环境科学学报 , 3 ( 2) 8 5( 19 8 3 ) .
陈竹伞等 , 环境污染与防治 , 4 , 牛3 ( 19 8 3 ) .
T a y l o r
,
J
.
H
. , 汉m e r . J . B o t . , 3 7 , 13 7 ( 19 5 0 )
.
1.J
I34
1、少r.Lf
769510r
L.r一`.L
找不到时 , 便向对侧找 , 否则上下移动花序再
左右寻找 , 一个典型花序总能找早期四分体
花蕾的 . 由此可见 , 这一步操作涉及左右四
分体微核率间有无差别的问题 . 表 3 的观察
结 果 表 明 , 不 论 自发 的 , 或 由氟 乙 酸 胺
l(
.
5务 )和丝裂霉素 C ( 20 此 /m l) 诱发的左右
花蕾 , 当与单个花蕾间比较时有的有着较大
的差别 ,但是各观察组的左右花蕾以 1 5 0 0个
细胞作统计分析时 , 左右花蕾四分体微核率
间的差别不大 . 由此说明 , 四分体期早 、 中 、
晚三个时相花蕾对外源性因素的影响存在相
近的敏感性 . 同时计数左右花蕾将降低抽样
误差 , 使操作更加合理 , 但是将会加大工作
量 , 从而影响进行较大规模的现场检测工作 .
总之 , 本文一共提出和描述紫露草四分
体微核检测技术的五个问题 , 兹归纳如下 :
( l) 通过显微摄影图象确定 , 花序中分
裂期同步四分体细胞花蕾的位置 , 在第七位
(对 )附近 .
( 2 ) 花序大小和成熟程度影响制作早期
四分体微核压片 .
( 3 ) 在适宜的栽培条件下 , 自发微核率 ,
即本底微核率可以控制在 1 . 1一 3 . 6多 .
( 4 ) 在各盆栽培条件严格 相 同 的 条 件
岌ǐ凡ù斌砂
、飞 .
「— 一 卜, . .