全 文 ：作者简介 王玉翠(1963-),女,广西桂林人,副教授,从事生态旅游
研究。
收稿日期 2007!09!16
随着我国经济的快速发展,工业生产合成的有机中间
产物和各种废弃物的增多,潜在环境中的诱变剂危害性也
在逐渐增大。其中饮用水中的诱变剂主要来源于水源的污
染,这些诱变剂中许多具有遗传毒性。目前,对饮用水的遗
传毒性可用许多短期遗传毒性试验检测,其中紫露草技术
是最简便、经济而有效的方法之一。笔者采用紫露草雄蕊毛
突变检测法,分别对桂林市雁山区和七星区两城区居民饮
用的自来水、井水、泉水、山洞水的诱变剂污染情况进行检
测,同时设计紫露草花粉母细胞四分体微核对比试验和马
来酰肼(MH)对紫露草雄蕊毛突变检测法验证试验,旨在为
紫露草雄蕊毛突变检测用于评价环境污染提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 水样采取。分别采取桂林市七星区和雁山区两城区
的自来水、井水、泉水、山洞水共 8份,另以蒸馏水为对照
组。采样的时间、地点、编号见表1。
1.1.2 供试材料及其栽培管理。
(1)供试材料。紫露草雄蕊毛突变检测材料和MH对紫
露草雄蕊毛突变检测法验证试验材料均采用紫露草 4430
号品种;而紫露草花粉母细胞四分体微核对比试验材料则
采用紫露草3号敏感品种。紫露草4430号品种是种间杂交
产生的具有蓝/红等位基因的杂合体,蓝色为显性,花瓣和
雄蕊毛均为蓝色。诱变剂能引起雄蕊毛发生红色突变。用
25倍的解剖镜在白色背景下可清晰观察到红色突变的细
胞。紫露草3号敏感品种对污染物十分敏感,诱变剂能引导
花粉母细胞染色体发生畸变和断裂,染色体断片游离在细
胞质中形成微核。利用污染过的紫露草花蕾制成压片在显
微镜下可清晰观察到四分体母细胞微核形态。由于紫露草
4430号品种的雄蕊毛细胞突变率和紫露草 3号敏感品种
的花粉母细胞微核率均与污染物的浓度成正比,所以可以
根据观察统计到的雄蕊毛细胞突变数和花粉母细胞微核数
来判断其水体的污染程度。
(2)供试材料的栽培管理。紫露草的两个供试品种均系
温带长日照植物。宜在温暖、湿润、肥沃、有机质丰富的土壤
中生长,白天要求最适温度为 21～26℃,夜间为 16℃左右,
湿度为 60%～80%,每天要求日照 16～18h。如温度适宜可
全年开花。盆栽、水栽或地栽均可。盆栽土可用 2份砂、1份
草灰、4份土壤混合而成,最好选用沙质土地栽,且预防污
染。为了保持紫露草遗传学上的纯洁性,可在春季或秋季采
用分株或插扦的方式进行无性繁殖。
1.2 方法
1.2.1 紫露草雄蕊毛突变检测法。试验参照马德修等在《诱
注:采样日期均为2007年4月。蒸馏水为实验室自制。
Note:SamplecolectiondateisApril,2007.Distiledwaterisself-made
inlab.
编号
No.
水样
Watersample
采水区
Districtofsample
采水点
Pointofsample
1# 蒸馏水 - -
2# 雁山自来水 桂林雁山区 雁山植物园
3# 雁山镇井水 桂林雁山区 雁山镇
4# 雁山泉水 桂林雁山区 雁山镇附近山泉
5# 七星自来水 桂林七星区 桂林工学院
6# 花园村井水 桂林七星区 花园村
7# 桂海碑林砂井水 桂林七星区 七星公园
8# 七星山泉水 桂林七星区 七星岩山泉
9# 七星山洞水 桂林七星区 七星公园后门溪流
表1 水样采取点及编号
Table1 Theplacesofsamplescolectedandtheirserialnumber
紫露草雄蕊毛突变技术对饮用水诱变剂的检测试验
王玉翠 1,方 华 2 (1.桂林工学院旅游学院生态旅游教研室,广西桂林 541004;2.桂林市投资咨询中心,广西桂林 541001)
摘要 [目的]验证紫露草雄蕊毛突变技术检测饮用水诱变剂的可行性。[方法]采用紫露草雄蕊毛突变检测法、紫露草花粉母细胞四
分体微核检测法,对采自桂林市雁山区和七星区的自来水、井水、泉水、山洞水的 8份水样的诱变剂污染情况进行检测,同时作MH
对紫露草雄蕊毛突变检测法进行验证试验。[结果]不同水样诱发的突变率呈现不同程度的效应,只有2份水样检测出诱变剂污染。同
一水样2种检测方法诱发的突变率呈现相同程度的效应,受到诱变剂污染的2份水样属同一污染程度。验证试验表明3种MH浓度
下的检测结果均有显著性差异,与国际协作研究的验证结果一致。[结论]紫露草雄蕊毛突变检测法是检测环境中诱变剂存在的有效
方法,可用于即位评价环境污染。
关键词 紫露草;雄蕊毛;突变技术;饮用水;诱变剂
中图分类号 Q949.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)02-00658-03
ExperimentofDetectingDrinkingWaterMutagensbyMutationTechnologyofTradescantiaStamenHair
WANGYu!cuietal (StafRoomofEcologicalTourism,ColegeofTourism,ColegeofTourism,GuilinUniversityofTechnology,Guilin,
Guangxi541004)
Abstract[Objective]Theaimwastovalidatethefeasibilityofdetectingdrinkingwatermutagensbymutationtechnologyoftradescantiastamen
hair.[Method]Thepolutionconditionsofmutagensin8watersamplescolectedfromtapwater,welwater,fountainandcavewaterinYanshan
andQixingdistrictsinGuilinCityweredetectedbymutationdetectionoftradescantiastamenhairandtetradmicronucleusdetectionof
tradescantiapolenmothercels,simultaneously,MHwasdonetovalidatemutationdetectionoftradescantiastamenhair.[Result]Themutation
rateinducedbydiferentwatersamplesshowedefectstodiferentdegreesandmutagenspolutionwasdetectedoutinonly2watersamples.The
mutationratesinducedby2detectionmethodsofthesamewatersampleshowedefectstothesamedegreeandthe2watersamplespolutedby
mutagenshadthesamepolutiondegree.Thevalidationexperimentshowedthatthedetectionresultshadsignificantdiferenceunder3MH
concentrations,whichaccordedwiththevalidationresultofinternationalcooperatedresearch.[Conclusion]Mutationdetectionoftradescantia
stamenhairwasefectivemethodfordetectingmutagensinenvironmentandcouldbeusedtoevaluateenvironmentalpolutioninsite.
Keywords Tradescantia;Stamenhair;Mutationtechnology;Drinkingwater;Mutagens
安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2008,36(2):658-660 责任编辑 金琼琼 责任校对 王 淼
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.02.024
变研究》1993年 11月上发表的“紫露草雄蕊毛突变的生物
鉴定”中提供的方法[1],略作修改后执行。具体试验步骤:将
待检样品按样品要求规范取回,在 4h内进行处理。处理时
选用有9个花蕾,约在1周以后才能开花的幼嫩花序,每一
处理用 20～25个花序插于样品液中。处理时间视样品浓度
可定为 4～24h,然后移至 1/3霍格兰氏营养液中恢复生长
7～10d,每 2d换 1次营养液并充气 1次。观察记录雄蕊红
色突变时间,根据温度和开花速度的不同,定为处理后的
4～14d,选择其中3～6d进行(一般为处理后第8～14d,这期
间是突变高峰期)。随机观察9～15朵花的雄蕊毛突变,加以
统计。将充分开放的花朵摘下,用镊子取出 6个雄蕊,排列
于载玻片上的甘油滴中(互相之间要有足够的距离,避免互
相重叠,以便观察)。用25倍的解剖镜在白色背景下观察红
色突变的次数。以每 1000个雄蕊中含有的红色突变次数
表示[2]。通常每朵花中有 6个雄蕊,每个雄蕊约有 40～75个
雄蕊毛,每个雄蕊毛中平均含有 24个细胞,这些细胞为花
丝的一个表皮细胞经过有丝分裂产生的。所以,在雄蕊发育
早期阶段发生的红色突变,往往形成一串相连续的红色细
胞,在记录时,不论这一串红色细胞含有多少个都看作是一
次红色突变。不相连续的红色细胞,每一个算作一次红色突
变。每个处理组在突变高峰期连续 3d里,每天在该处理组
的 20个花序中收集 3～4朵花,观察记录其突变次数。每朵
花平均有300个雄蕊毛,可以看作一个样品群。统计计算与
判断:统计每个处理组的突变率及标准差,并将它们分别与
对照组相比较,求出 t值,以判定其突变的显著特性。若 t<
2.0,说明样品与对照组无显著性差异,表示没有受到诱变
剂污染;若 t≥2.0,说明样品与对照组有显著性差异,表示
受到诱变剂的污染;当t≥3.2时,说明样品与对照组有极显
著性差异,表示受到诱变剂的严重污染。
1.2.2 紫露草花粉母细胞微核检测法。试验方法与步骤均
按照国家环保局制定的“[环境监测技术规范]第4册——生
物监测(水环境部分),1986”执行[3]。
1.2.3 MH对紫露草雄蕊毛突变检测法的验证方法。MH是
强诱变剂,在0.1～190mg/L范围内均诱导紫露草雄蕊毛染
色体发生红色突变和呈现微核阳性反应,是一种很好的阳
性对照物[4]。该试验分别选用 10、20和 40mg/L3种浓度的
MH溶液对紫露草雄蕊毛进行诱变处理,方法和步骤均按
“1.2.1”方法执行。
2 结果与分析
2.1 紫露草雄蕊毛突变检测结果 表 2表明,试验对照组
的突变率为 1.48‰,在 10%以下,符合国家规定的标准试
验条件。统计结果表明,不同水样诱发的突变率呈现不同程
度的效应,8种水样突变率由高至低依次为:7#桂海碑林砂
井水>9#七星山洞水>2#雁山区自来水>5#七星区自来水>4#
编号
No.
水样
Watersample
观察天数∥d
Observationdays
观察花数∥朵
Observationflower
number
观察雄蕊毛数/突变数
Observationofstamenhairnumber/
mutationnumber
平均突变率∥‰
Averagemutation
rate
标准差s
Standarddeviation
t值
tvalue
1# 蒸馏水 4 10 424/1,442/1,324/0, 1.48 0.26 -
394/0,336/1,408/1,
452/0,406/1,
390/1,344/0
2# 雁山区自来水 3 11 392/1,412/0,422/0,410/0, 1.15 3.98 1.56
354/0,386/1,398/0,420/1,
368/0,376/1,353/0
3# 雁山镇井水 3 10 462/1,292/0,278/0,276/0, 1.30 0.66 0.45
306/0,278/0,328/1,
356/0,290/1,338/1
4# 雁山泉水 4 13 402/1,416/0,422/0, 1.92 1.67 0.52
426/0,386/0,462/2,380/0,
462/1,400/1,432/0,328/0,
424/0,410/2
5# 七星区自来水 3 12 298/0,280/2,362/0, 1.85 0.46 1.25
320/0,386/0,343/0,442/2,420/0,
386/0,302/1,432/0,398/1
6# 花园村井水 4 10 406/0,408/0,482/1, 1.68 0.85 0.45
384/1,384/1,408/1,
468/2,430/0,
416/1,436/0
7# 桂海碑林砂井 3 11 440/2,404/2,438/1,462/0,442/2, 3.27 1.11 2.74*
水 470/0,510/2,424/2,418/0,
425/1,480/3
8# 七星山泉水 4 13 302/0,284/2,344/0, 1.40 0.61 0.24
282/0,392/0,382/1,
452/0,380/0,362/1,
426/0,492/0,414/2,442/1
9# 七星山洞水 4 14 316/0,312/0,414/2, 2.52 0.92 2.18*
360/0,356/1,342/3,
440/1,446/1,404/1,424/0,
442/2,334/1,336/0,396/1
表2 紫露草雄蕊毛本底突变率和受试水样诱发紫露草雄蕊毛突变率
Table2 Stamenhairmutationrateoftradescantiainducedbytestedwatersampleandbackgroundmutationrateofstamenhairoftradescantia
注:*表示该检测样品与对照组在0.05水平有差异,受到诱变剂的污染。下表同。
Note:*meansthereissignificantdiferenceat0.05levelbetweentestingsamplesandcontrolgroup.Anditispolutedbymutagen.Thesameasfolows.
雁山泉水>6#花园村井水>3#雁山镇井水>8#七星山泉水。其
中只有 7#桂海碑林砂井水和 9#七星山洞水检测出诱变剂
污染,其他 6种饮用水均未检测出诱变剂的污染。经调查,
桂海碑林砂井水受污染的原因是附近的龙隐排水泵站接纳
了大量的工业废水,如味精厂、明胶厂、制革厂、罐头厂等废
水。这些废水未经任何处理就直接排入小东江,再经过小东
江底泥渗透进入桂海碑林砂井中造成井水污染。另外,七星
山洞水受污染则因山洞里的岩石中含丰富的铁、镁、锰等化
王玉翠等 紫露草雄蕊毛突变技术对饮用水诱变剂的检测试验36卷2期 659
(上接第654页)
[3]彭天杰.复合生态系统的理论与实践[J].环境科学丛刊,1990,11(3):
1-98.
[4]郭书田.中国生态农业[M].北京:中国展望出版社,1988:133-145.
[5]黄元仿,贾小红.平衡施肥技术[M].北京:化学工业出版社,2001:1-4.
[6]周修冲,刘国坚,SAM PORTCH.平衡施肥在广东“三高”农业中的
作用[J].广东农业科学,1998(1):32-34.
[7]金继运.平衡施肥增产增收:我国推广平衡施肥的经验农资科技[J].
1998(4):4-7.
学元素,这些化学元素微溶在山洞水中造成水源污染,同时
由于七星山洞水是暴露在外的流动水,附近居民常到此清
洗衣物也是造成水源污染的原因之一。
2.2 紫露草花粉母细胞微核检测结果 表 3表明,试验对
照组的微核率为 4.17%,在 10%以下,符合国家规定的标
准试验条件。统计结果表明,不同水样诱发的微核率亦呈现
不同程度的效应,且 8种水样微核率由高至低顺序与表 2
结果相同,其中也只有7#桂海碑林砂井水和9#七星山洞水
检测出诱变剂污染,其他6种饮用水均未检测出诱变剂的
污染。
2.3 MH对紫露草雄蕊毛突变检测法验证试验结果 表 4
表明,试验对照组的微核率为 1.21‰ ,在 10%以下,符合
国家规定的标准试验条件。统计结果表明,在MH的3种浓
度下,检测的结果均有显著性差异,且突变率与MH浓度成
正比。试验结果与国际协作研究的验证结果相一致。
2.4 3种试验结果比较 统计结果表明,3种试验对照组
的本底突变率或微核率均在10%以下,符合国家规定的标
准试验条件,故该试验结果可供诱变剂污染分析。用紫露草
的突变检测法和微核检测法分别对 8种水样进行检测,结
果均表明,不同水样诱发的突变率和微核率呈现不同程度
的效应;同时表明同一水样两种方法诱发的突变率和微核率
呈现相同程度的效应,而且均表现为只有7#和9#水样的t
值在 2.00～3.20,按《环境监测技术规范》对污染程度的划分
标准,显示这两种水样均受到了诱变剂污染且属同一污染
程度。MH对紫露草雄蕊毛突变检测法的验证试验结果表
明,在 MH的 3种浓度下,检测的结果均有显著性差异,与
国际协作研究的验证结果相一致,进一步表明诱变剂能导
致紫露草雄蕊毛发生突变,而且突变率与诱变剂的浓度成
正比。
3 结论与讨论
(1)试验结果表明,紫露草雄蕊毛突变检测法同紫露草
花粉母细胞微核检测法一样,是检测环境中诱变剂存在的
有效方法,可用于即位评价环境污染。
编号
No.
水样
Watersample
平均微核率∥%
Averagemutationrate
标准差s
Standarddeviation
t值
tvalue
1# 蒸馏水 4.17 1.06 -
2# 雁山区自来水 5.11 0.91 1.78
3# 雁山镇井水 5.77 2.04 0.52
4# 雁山泉水 5.00 2.07 0.83
5# 七星区自来水 6.44 2.17 1.73
6# 花园村井水 5.94 1.82 0.69
7# 桂海碑林砂井 6.27 1.78 3.11*
8# 七星山泉水 4.53 1.17 0.42
9# 七星山洞水 6.52 2.77 2.57*
表3 紫露草花粉母细胞本底微核率和受试水样诱发紫露草花
粉母细胞微核率
Table3 Backgroundmicronucleusrateofpolenmothercelof
tradescantiaandmicronucleusrateofpolenmotherceloftrade
scantiainducedbytestedwatersample
注:所有水样均制片5张。
Note:Althewatersamplesareal5papers.
编号
No.
MH浓度∥mg/L
MHconcentration
观察雄蕊毛数/突变数
Observationofstamenhairnumber/mutationnumber
平均突变率∥‰
Averagemutationrate
标准差s
Standarddeviation
t值
tvalue
1# 蒸馏水 402/2,458/0,294/1,400/0, 1.21 0.64 -
426/0,512/1,488/1,476/0,
510/0,502/1,460/1
2# 10 430/6,440/4,484/8,408/3, 7.14 2.90 3.46*
430/2,466/3,466/3,458/2,
484/3,424/2
3# 20 460/3,406/2,392/2, 7.94 2.92 3.90*
478/3,402/2,440/2,454/2,
408/4,418/5
4# 40 448/5,470/3,426/4,428/3, 8.51 0.10 19.52*
422/3,432/2,462/8,452/2,
470/6,502/3,420/3
表4 MH对紫露草雄蕊毛突变检测法验证试验结果
Table4 VerificationresultofdetectionmethodofstamenhairmutationoftradescantiabyMH
注:试验均观察3d,共观察11朵花。
Note:Daysofobservationinthistestisal3d;11flowersareobservated.
(2)由于紫露草雄蕊毛突变检测法所需的试验材料容
易栽培和管理(紫露草对环境的适应能力很强,只要温度适
宜可常年开花用于检测)、检测过程简短(只需几天)、试验
设备要求简单(普通放大镜即可)、操作方便、试验结果明显
直观,因而较为经济实用。无论城市、农村等地区均可采用
该试验监测水质的污染情况,特别是在缺乏先进监测设备
的乡村地区,采用该法来分析江河、湖泊、井水以及附近工
厂排放的污水等的污染状况,可即时为改善水体环境提供
科学依据。
参考文献
[1]马德修.紫露草雄蕊毛突变的生物鉴定[J].诱变研究,1993(11):310.
[2]陈锐章.紫露草雄蕊毛突变检测法[J].癌变·畸变·突变,2000,12(1):
56-57.
[3]中国环境保护局.环境监测技术规范:第4册—生物监测(水环境部
分)[M].北京:中国环境科学出版社,1986.
[4]彭桂英.世界卫生组织化学品安全项目植物检测国院协作研究会骨
干会议简介[J].癌变·畸变·突变,1992,4(2):54-55.

安徽农业科学 2008年660