全 文 ：中国环境科学 1 9 9 8 , 1 8(3):264 ～ 267 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 China Environmental Science
平阳霉素诱发紫竹梅 、紫露草四分体和蚕豆根尖细胞微核效应及
其相关性
林建城　(福建省莆田高等专科学校生化系 ,莆田 351100)
曾定木　(福建师范大学生物工程学院 , 福州 350007)
文　摘　报道了平阳霉素诱发紫竹梅四分体的微核效应以及与紫露草四分体和蚕豆根尖细胞微核效应间的相互关系。结果表
明 ,平阳霉素浓度与微核率间呈线性剂量效应关系,与紫竹梅 、紫露草四分体微核率相关非常显著(P<0.01);与蚕豆根尖细胞微
核率间相关显著(P<0.05)。同时 ,紫竹梅四分体微核率和紫露草四分体 、蚕豆根尖细胞微核率间相关非常显著(P<0.01), 从而
为紫竹梅四分体微核率测试系统的建立提供了理论依据。
关键词　平阳霉素　紫竹梅　微核率
Pinyangmycin induced micronucleus effects of Setereasea purpurea Boom tetrad , Tradescantia Paludosa tetrad and Vicia
faba root-tip cells and their relationship.Lin Jiancheng( Depar tment of Biochemistry , Putian Junio r Co llege , Putian
351100);Zeng Dingmu(Biological Engineering College , Fujian Normal University , Fuzhou 350007).China Env ironmen-
tal Science.1998 , 18(3):264～ 267
Abstract— This article presents the Pinyangmycin induced micronucleus effect of Setereasea purpurea Boom te trad and its
relationship with the micronucleus effect of T radescantia Paludosa and Vicia faba root-tip cells.The results show that
Pinyangmycin concentration has linear dose effect relationship with micronucleus frequencies and extremely significant re-
la tionship w ith micronucleus frequencies of Setereasea purpurea Boom and T radescantia Paludosa tetrads (P<0.01), as
w ell as of Vicia faba root-tip cells(P<0.05).At the meantime , there exists ex tremely significant relationship of micronu-
cleus frequencies between Setereasea purpurea Boom tetrad and o ther tw o plant cells(P<0.01), thus providing some theo-
retical basis fo r the establishment of micronucleus frequencies testing system of Setereasea purpurea Boom te trad.
Key words:Pinyangmycin　Se tereasea purpurea Boom　frequency of micronucleus
　　平阳霉素(Pinyangmycin ,PYM)是强烈的致
突变物 ,对紫露草四分体和蚕豆根尖细胞微核效
应呈线性剂量效应关系 ,同时两种微核率相关非
常显著〔1〕 。对紫露草微核技术〔2〕和蚕豆根尖细
胞微核检测技术〔3〕均已被国家环保局列为规范
监测项目 ,并广泛地应用于监测物化因素 ,药物
和环境污染物上〔4 ～ 7〕。为了进一步探讨更多的
生物监测技术 ,选用了与紫露草同科(鸭跖草科)
不同属的另一高等植物—紫竹梅 ,其花粉母细胞
减数分裂早前期 Ⅰ染色体对周围的物化因素敏
感 ,四分体微核的出现作为遗传物质 DNA 损伤
的依据 ,四分体微核率大小可以作为 DNA 损伤
程度的指标。就紫竹梅微核率测试系统的可行
性研究 ,目前仅国内报道过直接用紫竹梅微核技
术对环境中的污染物进行监测〔8 ,9〕 ,其它未见报
道。本文着重对紫竹梅药物敏感性和剂量效应
进行试验 ,且首次从剂量和微核个体频数分配来
反映紫竹梅四分体对外源性致突变物的敏感度 ,
并对平阳霉素诱发下紫竹梅四分体和另外两种
植物细胞微核效应相关性进行分析 ,旨在为紫
竹梅四分孢子期微核率测试系统的形成提供理
论依据。
1　材料和方法
收稿日期:1997-07-31
　　平阳霉素(Pinyangmycin A5),注射剂 ,天津
市河北制药厂 ,批号 940602 。
紫露草(T radescantia Paludosa clone 03),福
建师范大学生物工程学院赠(原从山东海洋学院
移栽),其四分体微核检测技术按文献〔2〕所述 。
蚕豆(Vicia faba),华中师大生物系提供的
标准松滋青皮豆 ,其根尖细胞微核检测技术按文
献〔3〕。
紫竹梅(Setereasea purpurea Boom),本校生
物园栽培 ,先选取两片顶叶的早期花枝 ,长约 8
～ 10cm ,室温下经不同浓度的平阳霉素处理 6h
后 ,用蒸馏水洗净 ,换新鲜蒸馏水恢复培养 24h ,
摘下花序 ,卡诺液固定 24h 后 , 转入 70%酒精
中 ,镜检时选取适龄花蕾 ,大小约 0.4cm ,剥出呈
乳白色的幼嫩花药 ,用改良石炭酸品红压片法制
片。四分体微核检测技术与紫露草的相同。
2　结果和讨论
2.1　平阳霉素诱发 3种植物细胞的微核效应
不同浓度的平阳霉素诱发紫竹梅 、紫露草四
分体和蚕豆根尖细胞微核率列于表 1 ～ 3。3种
微核率在浓度为 60μg/mL 时均有峰值 ,分别为
15.45%、18.45%和 105.25‰ 。平阳霉素被检
出的最低浓度为 1μg/mL ,将蚕豆根尖细胞微核
率的千分率换成百分率比较 ,则紫竹梅四分体
和紫露草四分体微核率分别为 5 .9 0 %和
6.25%,均高于蚕豆根尖细胞微核率(2.13%)。
从峰值和最低检出浓度下 3种植物细胞微核率
大小可看出 ,花粉母细胞减数分裂早前期比蚕豆
根尖细胞有丝分裂过程染色体对致突变物较敏
感 ,易受损伤 ,在生殖细胞增殖期间四分体同步
化程度高 ,紫露草四分体又比紫竹梅更灵敏些。
表 1　平阳霉素浓度与紫竹梅四分体微核效应
Table 1　The concentra tion of Pinyangmycin and the micronucleus effect
of Setereasea purpurea Boom tetrad
项目 平阳霉素浓度(μg/mL)
0 1 5 10 20 40 60 100
四分体总数 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
微核总数　 33 118 141 161 203 262 309 157
微核率＊(%) 1.65±0.30 5.90±1.58 7.05 ±1.25 8.05±1.00 10.15 ±1.36 13.10±2.40 15.45±2.65 7.85 ±1.27
　注:＊X±S
表 2　平阳霉素浓度与紫露草四分体微核效应
Table 2　The concentra tion of Pinyangmycin and the micronucleus effect
of T radescantia Paludosa tetrad
项目 平阳霉素浓度(μg/mL)
0 1 5 10 20 40 60 100
四分体总数 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
微核总数　 47 125 151 181 208 285 369 215
微核率＊(%) 2.35±0.75 6.25±1.64 7.55 ±1.15 9.05 ±2.17 10.40±1.95 14.25±1.64 18.45±3.40 10.75±2.65
　注:＊X±S
　　同时 ,平阳霉素在 0 ～ 60μg/mL 剂量范围
内 ,平阳霉素浓度与微核率呈正相关 ,它与紫竹
梅四分体微核率呈线性剂量效应关系 ,回归方程
是:y1=5.0867+0.1893x1 , r1=0.9302;与紫露
草四分体微核率呈线性剂量效应关系:y2 =
5.3939+0.2246x2 , r2=0.9602;与蚕豆根尖细
胞微核率也呈线性剂量效应关系:y3 =34.3423
+1.3997x3 , r3 =0.8702。 t检验表明 ,平阳霉素
浓度和紫竹梅 、紫露草四分体微核率相关非常显
著(P <0.01),而与蚕豆根尖细胞微核率相关为
显著(P<0.05),表明了外源性损伤染色体因素
对性细胞和体细胞的作用有一定毒理学的差异 。
2653 期　　　　　林建城等:平阳霉素诱发紫竹梅 、紫露草四分体和蚕豆根尖细胞微核效应及其相关性　　　　　
表 3　平阳霉素浓度与蚕豆根尖细胞微核效应
Table 3　The Concentra tion of Pinyangmycin and the micronucleus effect
of Vicia faba root-tip cells
项目 平阳霉素浓度(μg/mL)
0 1 5 10 20 40 60 100
细胞总数　 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000
微核总数　 38 85 209 251 346 373 421 262
微核率＊(‰) 9.50 ±2.52 21.25±6.22 52.25±5.59 62.75±7.87 86.50±10.5 93.25±15.15　105.25±9.71　65.5±7.85
　注:＊X±S
2.2　紫竹梅四分体微核率与另两种植物细胞微
核率的相关性
紫竹梅和紫露草四分体微核率的直线回归
方程是 :y 4=0.3480+0.8 626x4 ,相关系数 r4
=0.9915(P<0.01), t检验表明两种微核率相
关非常显著。紫竹梅四分体和蚕豆根尖细胞微
核率的直线回归方程是:y5 =1.3027 +0.
1213x5 ,相关系数 r5=0.9573(P <0.01),相关极
显著 。说明植物生殖细胞间 ,生殖细胞和营养细
胞间微核率的相互关系在统计学上具有显著性
意义 ,揭示了不仅生理功能相同的细胞存在数上
的联系 ,两类不同生理功能的细胞间同样存在数
上的关系 ,两者均为不受品种不同的影响 ,这将
有助于通过量来透视质的内在联系 。当 3种微
核技术在平行检测时 ,彼此间在生物学上能够互
补 ,从而提高检测结果的准确性。
2.3　3种植物细胞微核效应中的微核个数分布
表 4　平阳霉素诱发紫竹梅四分体微核的个数分布＊
Table 4　The single micronucleus distribution of Setereasea
purpurea Boom induced by Pinyangmycin
微核个数 浓度(μg/mL)
0 1 5 10 20 40 60 100
Ⅰ 33 97 106 121 143 169 194 119
Ⅱ 9 13 16 20 25 23 13
Ⅲ 1 3 4 7 11 4
Ⅳ 2 2 4 5
Ⅴ 2
Ⅵ 1 1
　注:＊每浓度组中 2000 个四分体的微核个数分布
　　紫竹梅 、紫露草四分体和蚕豆根尖细胞随平
阳霉素浓度的个体频数分布见表 4 ～ 6 ,反映了
不同浓度下药物损伤染色体的强度不同 ,微核个
数在细胞个体中已不止一个发生 ,在峰值浓度处
有 1 ～ 6个微核 ,分配最宽 ,表明了随药物浓度的
增加 ,对 DNA 链损伤形成无着丝粒断片增多 ,
在细胞分裂末期被子细胞排斥形成微核的个数
亦随之增多 ,同样可见紫竹梅四分体对平阳霉素
的敏感度 。
表 5　平阳霉素诱发紫露草四分体微核的个数分布＊
Table 5　The single micronucleus distribution of
T radescantia Paludosa induced by Pinyangmycin
微核个数 浓度(μg/mL)
0 1 5 10 20 40 60 100
Ⅰ 47 94 100 112 131 182 240 178
Ⅱ 14 19 23 24 29 27 12
Ⅲ 1 3 5 8 5 14 3
Ⅳ 1 2 5 1
Ⅴ 1 2 3
Ⅵ 3
　注:＊每浓度组中2000个四分体的微核个数分布
表 6　平阳霉素诱发蚕豆根尖细胞微核的个数分布＊
Table 6　The single micronucleus distribution of
V icia faba root-tip cell induced by Pinyangmycin
微核个数 浓度(μg/mL)
0 1 5 10 20 40 60 100
Ⅰ 38 70 172 179 253 264 290 206
Ⅱ 6 14 27 31 27 30 24
Ⅲ 1 3 6 9 15 12
Ⅳ 1 5 2
Ⅴ 2 3
　注:＊每浓度组中4000个细胞的微核个数分布
　　综上所述 ,紫竹梅四分体微核效应 ,从平阳
霉素浓度和四分体微核率的线性剂量效应关系 ,
至峰值浓度下体现的微核个数分布情况 ,均与紫
露草四分体和蚕豆根尖细胞微核率具显著性相
266　　　　　　　　　　　　　　　　　　中　国　环　境　科　学　　　　　　　　　　　　　　　　　18卷
关 ,这就为紫竹梅四分孢子期微核率检测系统的
建立提供了实验数据。至于紫竹梅四分体微核
技术的检测物谱 ,以及与其它检测技术指标的相
关性还有待于进一步研究 。
比较紫竹梅和紫露草这两种检测系统 ,具有
相似的微核技术检测方法 ,在具体实践中 ,紫竹
梅具繁殖迅速 ,花期不受温差 、光照长短的影响 ,
取材更方便 ,但在镜检时 ,由于紫竹梅花序同步
化程度差些 ,制片相对较难。而作为一种原位监
测系统 ,3种生物检测技术若能平行使用 ,彼此
互补 ,提供可靠的实验数据 ,在理论和实践中都
具有一定意义。
3　结论
紫竹梅花粉母细胞减数分裂早前期对平阳
霉素这一致突变物较敏感 ,浓度和四分体微核率
呈线性剂量效应关系 ,从四分体微核率大小可以
反映出外源性诱变因子的诱变强度 ,紫竹梅四分
体微核率测试系统可作为一种原位监测系统 ,同
时由于紫竹梅四分体微核率和紫露草四分体 、蚕
豆根尖细胞微核率相关非常显著 ,这样可与这两
种高等植物致突变性检测系统平行应用于药物 、
物化因素和环境污染的监测中 ,在生物学上具有
互补意义 ,提高各自检测结果的可靠性 。
参考文献
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和工厂废水的监测试验.福建师范大学学报 , 1988 ,(1):73～
77
作者简介
林建城　男 , 1966年 4月生。福建省莆田高等专科学校生化系
讲师。主要从事遗传学教学工作。近年来主要探讨紫竹梅四分
体微核率测试系统形成的理论实验依据。发表论文 5篇。
营养物负荷减少可降低毒藻生长危险
　　在 1997 年 10月马里兰大学环境科学中心举行的一次会议上 , 研究人员同意这样一种观点 , 减少营养物负荷
将改善马里兰州的水质 ,会降低毒藻 Pf iesteria(曾在马里兰州附近濒临大西洋的乞萨皮克湾引起大量鱼类死亡)和
其它毒藻暴发性生长的危险。
科学家根据来自陆地的污染对毒藻类和它们的有毒阶段进行研究和监测结果作出结论 , 并在学术讨论会上试
图就控制营养物来源所需采取的行动达成一致意见。
科学家们还表示同意以下观点:美国东海沿岸感潮河流的营养物浓度与其它盐度相比偏高 , 而且过去 12 年这
些河流下游的营养物浓度增加 , 1996年与 1997 年初创纪录的降水和雨水径流使营养物浓度更加增高。在实验室
培养基中 ,毒藻 Pf iesteria piscicida 的无毒阶段的生长可由添加营养物促进 , 这一情况转而又刺激藻类和其它生物
的生长。
江　年　摘自《Water Environmental and Technolo gy》 , January , 55(1998)
2673 期　　　　　林建城等:平阳霉素诱发紫竹梅 、紫露草四分体和蚕豆根尖细胞微核效应及其相关性