全 文 ：第 1 4卷 第 1期
9 1 8 4年 3月
山 东 海 洋 学 院 学 报
JO [ 了 R NA O S L FA HO N D NG C O LE LG E O O FC E A NO O LG Y
Vo l
。
1 4一 No
。
1
Ma r
。 ,
1 9 8 4
用紫姆草微核技术探测铬的诱变
作用和半肤氮酸的抑制效应,
张学成 段继勋 方宗熙
( 海洋生物学系 )
1 9 8 0 年 , 美国西伊里诺大学生物系 马 德修 教 授 将 美 国 紫 露 草 ( rT do es ca nt 坛
p。 1“ d“ 。 ) 及紫礴草徽核技术 ( T r a d一M C N ) 引入我国 [ ` 、 2 、 3 1 。 这个方法简便易行 , 具
有一定的灵敏度 , 可用来进行大气和水域的污染监测 。
铬对人的毒性很大 。 六价铬能引起人体多种疾病 ,特别是能引起支气管癌 1 4 1。 哺乳
动物的细胞培养实验表明 , 三价铬和六价铬化合物都能导致染色体崎变 , 影晌姐妹染色
单体交换和抑制核酸与蛋白质的合成 [ 5气 目前在某些地 区 , 铬的污染相 当严重 。 所以搞
好金属格的生物监测和化学监测 , 进而采取措施 , 加以治理 , 是很必要的 。
初步实验表明 ,半脱氮酸有抑制突变的效应 [ “ 1 。 在微生物培养基中加 入一定量的半
胧氮酸 , 能抑制六价铬的诱变作用 [ , 1 。
本实验用紫礴草微核技术 (T r a -d M c N ) 来探测六价铬的诱变作用 。 亦即用不同浓
度的 C +r “溶液处理紫屏草花序 , 观察其微核率与 c r + “的浓度之间有无相关性 , 并实验
半眺氮酸能否抑制铬的诱变作用 , 亦即在 C r 十 “溶液中加入一定量的半脆氮酸 , 观 察 半
脸氛酸能否降低紫游草的徽核率 。 为试用紫露草微核技术来监侧海水的重金属污染 , 有
的 C r 干 “溶液是用 50 %的海水配制的 。
通过 1 9 8 2 年 6 月到 9 月的两次重复实验 , 所得结果基本 一致 。
材 料 与 方 法
用美国萦屏草的早期花序来进行生物监测 。
用来配制六价铬溶液的化合物是三氧化铬 。 六价格的实验 浓 度分 别 为 5 , 10 , 20 ,
切m g / L 。 还有不加铬的一组 , 作为对照 。
实验共分四大组进行 :
1) D
.
W 一 1共有五个实验组 。紫露草花序分别在含有 c r 十 “ O , 5 , 10 , 20 , 4Om g / L
的溶掖中进行处理 。
2) D
。
W 一 2 共有五个实验组 。 在处理紫露草花序的溶液中除含有上述不同浓度 的
c r
+ “外 , 还有半耽氨酸 。 半胧氮酸的浓度皆为 50 m g / L 。
本文于 2 0 5 5年 2月。日收到 .
1 期 用紫露草微核技术探测铬的诱变作用的半胧氨酸的抑制效应
D
.
W
.泣 和 D .W .二 2的溶液都用蒸馏水配制 。
) 3S
.
W 一1 也有五个实验组 。 C + r“ 的含量与 D .W 一1 相 同 。
钓 S .W 一 2也有五个实验组 。 六价铬的含量及半胧氨酸的含量与 D .W一 2相同 。
S
.
W 一1 , s . w 一 2 的溶液用 5。% 的海水配制 。 实验用海水取 自青岛鲁 迅 公 园海
滨 。
. 剪取适宜的絮露章花序枝条 , 插肚述配缸好的婚液中 , 处鱿小时 , ’再用自来水恢复培养 24 小时 , 然后用冰醋酸及 9 5% 酒精 ( 1 : 3) 混合液固定 , 24 小时后转入 70 %
酒精中保存 。制片时 , 从保存的花序中选择适当的花蕾 ,剥出雄芯 ,磅酸洋红染色 ,涂片 ,镜检 。 观
察早期四分抱子 , 以每百个四分抱子中的微核数 (M c N / 10 0个四分抱子 ) 作为微核率。
固定 、 染色 、 制片及微核计数方法 , 数据处理等 , 已在参考文献 〔2〕 中详细论述 ,这
里不重复 。
结 果 与 讨 论
各实验组的微核率及标准差归结如表 1 。
表 1 不 同 C r 十 “ 浓度下紫露草微核率
言缪逻 0 5 1 O 2 O 4 0
D
.
W一 1 5
.
0 0士 2 . 0 7 8 . 2 e士 l . 6 r 8 . 6 0士 0 . 6 6 1 0 . 。` 士2 . 0 5 1 4 . 26士 3 . 5。
D
.
W
, 一 2赞 5 . 9 2士。 . 4 2 弓 . 0 0士1 . 6 4 5 . 2 2士 1 5 5 5 . 0 4士2 . 5 7 。 . 0 5士 2 . 0 2
5
.
W
` 1苦苍 5 . 了 s 士1 . 2 7 7 . 0 4士 ! . 2 2 5 . 0 6士 1 . 3 2 。 . , 4士 2 . 56 1 3 . 1 0士 1 . 5 6
5
.
W一 2 爸 . 釜 6
. 通魂士 2 . c s 6 . 90士 1 . 5 5 6 . 0 5士 2 . 9 5 6 . 7 2士 1 . 43 一0 . 6 2士 1 . 3 0
除 C r + ` 外 , 都含有 50 m g/ L 的半耽氨酸 。
朴 溶液用 50 书的海水配制 。
赞妞溶液用 50 拓的海水配制 . 含有 s o m g/ L 的半耽氨酸 .
从表 1 可以看出 , 在实验条件下 , c r + “ 能引起紫露草微核率增加 。 而且 c +r “ 浓度
越高 , 紫露草微核率也越高 。 为了进一步说明这个问题 , 我们求出各实验组紫露草微核
率与 C r 专 G 浓度之间的相关系数 (表 2 ) 。
表 2 紫露草微核率与 C r 十 “ 浓度的相关系数
相 关 系 数 ( )r 显 著 性 检 验 : p 值
D
.
W一 1 O ` 9 8 4 < 0 0 1
D
`
W一 2 O _ 8 4 3 0
.
05 < p < 0
.
1
5
.
W 一 l 0 _ 9 8 2 < 0 。 0 1
5
.
W 一 2 0 8 9 6 …三 < 0 。 05
山 东 海 洋 学 院 学 报 0 18 4年
从表 2看出 , 除了 D . W一 2 组的 p 值在 0 . 1 与 0 . 05 之间外 , 其余各组的 p 值均在
0
.
05 以下 , 这表明相关性显著 。 紫露草微核率与 c r + “ 浓度之间有正 相关关 系 ; 或 者
说 , 在本实验范围内 , 紫璐草徽核率随着 c r + 6 浓度的增高而增高 。 可见用紫露草 微核
技术也证实六价格化合物是诱变剂 。
从表 1 还可以看出 , 在 C +r “ 浓度相同的情况下 , D . W一 2 组的紫 露 草微 核 率比
D
.
w 一1组要低 , s . w 一 2 组的紫礴草橄核率比 s . w 一 1 组要低 。 这表明 , 半胶氮酸有
降低紫礴草徽核率的作用 。
t 实验支持这一论断 。 在 C r + “ 浓度为 4Om g / L 的情况下 , D . W 一 1 组的徽核 率 为
1 4
.
1 6 士 3 . 8 9 , n . w 一 2 组的徽核率为 9 . 0 5 士 2 . 0 2 , t = 2 . 5 9 。 这表示添加 5 0m g / L 的半
脱氮酸有降低萦礴草徽核率的趋势 。
当 c +r “ 浓度为 4m0 g / L 时 , s . w 一 1 组的徽核率为 1 3 . 10 士 1 . 56 , 而 s . w 一 2 组的
微核率为 1 0 . 6 2 士 1 . 5 0 。 t = 2 . 了3 。
根据实验 , 我们所用紫屏草徽核技术 , 无论在淡水还是在海水中 , 半脆氮酸都有降
低徽核数目的倾向 。 换句话说 , 半脱氨酸对六价格化合物的诱变作用似有一定的抑制效
应 。 这与用枯草杆菌得到的实验结果一致 [ ` 1 。
从表 1 还可看出 , 在相同的实验条件下 , 在 50 % 的海水中 ( s . w 一 1 , S . W一 2 组 )
的微核率略低于在燕馏水中 ( D . W一1 , D . W一 2组 ) 的徽核率 , 但差异不显 著。 这表
明 , 紫屏草徽核技术不仅能监侧淡水中的重金属污染物 , 也能监侧海水中的重金属污染
物 。
今 考 文 献
( 一〕 T . H . M a : T r a 由 S e a ” 玄i a m i e r o n u e l e u s b i o a s s a y a n d P o l l e n t u b e e h r o m a t i d o b e r r a -
t i o n t o s t f o r i n s i t u m o n i * o r i n g a n d m u t a g e n s e r e e n i n g
.
E n v i r o n m e n t a l H e o l t h
P r e . p e c t l v e s
.
V o l
.
3 7
.
5 5一幼0 . 1 . 8一
〔 2 〕 马德修: 魏呀草徽核技术对环境污染物的监侧法 . 山东海洋学院学报 . J l ( 2 ) . “ 一” . 1“ 1 .
〔 3 〕 方宗熙 : 中类合作研究用植物细咆橄核监测环境污染物的报告 . 山东海洋学院学报 . 1 1 ( 1 ) . 1一 1 . 1 9 51 .
〔一〕 5 .加 n邵 r d a n d T . N o r s e t h : C h r o m i u m . i n H a n d b o o k o n t h e T o 笼】e o l o B y o ! M e t a l , .
p p
.
3 8 3一 3 0 7 . e d i t e d b y L . F r i b e r g e t a l . E l s e v i e r / N o r t h一 H o l l a n d B i o m e d i e a l P r . s s ,
1 . .1
。
( 5 〕 V . B i a n e h , A . G . cL v i s . F . M a j o n e : M e e h a n i sm o f e h r o m i u m t o x i e i t y i n m a m m a l i a n
e e l l e u l t u r e s
.
T o x i c o l 一 7 ( 1 ) . 2 一。一 2 4 弓. 10 8 0 .
〔 6 〕 0 . A . C h e r ak . o v : A n t l也 u t a ` e n i e o f 记e e t o f e了 s t e i n e . S o v i e t G e n e t 一 3 一 2 5一 2 8 . 1 0 了7 .〔 7 〕 童克忠等 : 半脱低酸诱导枯草杆菌抗络拟表型 . 遗竹 . ,( 2 ) . 30 . 1 9 82 .
〔 8 〕 陈登勤 、方宗熙 : 用紫姗草徽核技术监测海水污染的初步研究 . 山东海洋学院学报 . 1 1 ( 2 ) .幻一 85 . 198 1 .
l期 用紫露草微核技术探测铬的诱变作用和半脆氨酸的抑制效应 3 8
.
T HE M U TA G E I C NE F FE C TO F HE XA VA E L N T
C H ROM I UM A N DA N TIM U TA G E I C E N FE FC T
O FCY S TE I E E N D TE C E T DY B T HE
TA RE DS CA N TIA 一M I C RO NUC E LUS E C T H NI Q UE
Z ha ng Xue e he ng Da i JI XU n Fa ng TS u ng e i
( De Pa r t哪 e n to fM a r玄托 e B玄。正o g y )
A bs t ra e t
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T ra de s e a n tia- M i
e o r nuc le us te s t ( Ta r- dM C N) 1
5 a s i m P le a n de f fi-
e ie n t te e h ni q ue fo rmo ni to ri ng m u ta g
e n ts u n de r Va rio us e o ni d tio ns
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i n e l u d i n g i n s i t u m o n i t o r i n g o f
a i r a n d w a t e r OP l u t a n t
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C h r o m i u m 1 5 a w e l l 一k n o w n m u t a g e n 。 I n o r d e r t o d e t e e t i t s m u t a g e -
n i c e f f e e t
, T r a d se e a n 才名a aP 不“ d o s a i n f l o r e s e e n e e s w e r e t r e a t e d w i t h h e x a -
v a l e n t e h r o 刃。 i 让m a t e o cn e n t r a t i o n s o f s
,
1 0
, 20 a n d 4 0m叮 L , a n d 功 i e r -o
n u e 1 e i (M C N ) f r e q u e n c i e s s
。
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, 8
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F o r e x ant p l
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U s i n g 5 0% s e a w a t e r f o r d i s s o l v i n g e h r o tn i u rn e 创 . P o u n d s , t h e e x p e r i -
m e n t s ` h o w e d t h a t t h e r e w a s n o t a n y d i f f e r e n e e b e t w e e n f r e s h w a t e r
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t o m o n i t o r h e a v y m e t a l l i k e e h r o m i u m P o l l u t a n t s i n s e a w a t e r t o o
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