全 文 ：第6卷 第 1期 干早环境监侧 V l o.` N O一 l
1 9 9 2
用蚕豆叶尖微核技术筛选对环境
污染物敏感品种
黄韵珠 王勋陵 刘忠
(兰州大学生物系 兰州 )
摘 要 为了筛选蚕豆叶尖微核监测技术敏感材料 , 以二甲苯为污染物 , 对甘肃产的 10 个蚕豆品种
进行了测试 . 结果表明 , 蚕引 8 号微核出现率与二甲苯诱变剂浓度成正 比 , 平均微核率差异极显著 , 是
监测评价二甲苯污染的敏感品种 .
关挂词 微核技术 蚕豆 生物监测
微核监测法是一种建立在细胞水平上
的遗传毒性检测方法 , 能客观反映环境诱
变剂对遗传物质的影响程度 f `】。 微核是植
物细胞中主核以外的不正常小核 。 当植物
受到诱变剂作用时 , 在染色体复制过程中
发生的断裂不能愈合 , 形成大小不等的小
核 , 即微核 . 在细胞分裂后计算微核数
量 , 就可判定环境污染程度 1 . 当前这一
生物监测技术引起世界各国的重视 , 我国
山东海洋学院等单位均作了大量工作 , 使
我国微核技术的生物监测工作取得显著成
效 . 应用紫露草花粉母细胞微核技术虽具
有良好效果 , 但引种美国紫露草往往对遗
传稳定性的维持带来一定的困难 , 目前微
核监测技术已从观察减数分裂形成微核的
四分体微核技术扩大到观察有丝分裂形成
微核的根尖或叶尖微核技术 . 自 D e g r as is
等人运用蚕豆次生根尖微核技术监测水质
中的污染物获得成功以来 , 国内外生物监
测技术又有了很大发展 . 陈光荣等人利用
松滋青皮豆根尖 M C N 技术直接监测淡水
湖泊的研究 2I] , 被列入国家水环境生物监
测规范 , 后来又 以蚕豆叶尖 M C N 技术检
测有害气体的研究 l3] , 使蚕豆进一步扩大
检测范围 , 并筛选出监测环境污染的敏感
品种一松滋青皮豆阳 ] . 由于这种蚕豆不适
宜在大西北生长繁殖 , 况且 目前运用蚕豆
叶尖微核技术监测大气 污染的研究又较
少 , 为了充分利用甘肃的生物资源增加检
测材料 , 使新建立的这一方法更好地推广
应用 , 本文通过模拟熏气试验 , 对甘肃培
育的 10 个蚕豆品种进行 了系统的筛选试
验 , 企望选出本地较理想的敏感品种 , 更
加完善生物监测大气污染 的又一测试系
统 .
1
. 材料与方法
10 个不同品种蚕豆均由兰州市农科所
作物室提供 , 名称为蚕引 1 号 、 蚕引 2 号
… …蚕引 10 号 .
蚕豆浸种 、 催芽 、 砂培均按陈光荣等
建立的方法 12 , 待初生根长至 2一 c3 m 时 ,
将发芽种子移人小塑料盒内砂培 (砂经 自
收稿日期 : 19 9 1一 7一 20
干早环境监侧 第 6 卷
来水洗 , 煮沸消毒 ) , 5 天幼苗长出 2一 3
片真叶时 , 即可供实验使用 .
将砂培的蚕豆幼苗放人密封 、 干燥 、
容积为 7 . 8 5 dm 3 的玻璃容器内 , 用微量取
样器抽取分析纯二甲苯 2川 , 滴在滤纸条
上并释于密闭容器 内使其全部挥发 , 此时
容 器 内二 甲苯浓度为 l o o m g / m 3 ; 抽取
10召l , 容器内浓度则为 s o o m g / m 3 , 分别
只染 6 时 , 同一等容积容器充有清洁空气
作为对一照 。 熏染结束 , 从容器中取 出幼
苗 , 放 于清洁空气中修复 2 4 时 , 白 卜而上
选取完全伸展开的叶子 3 片 , 浸在卡诺氏
川定液中固定 24 时 , 在室温下用相同比例
9 5% 乙醇 , 盐酸水解 5 分 , 用蒸馏水洗净
口丁释 J几 4 ℃ 冰箱保存 ) , 制片时截取叶尖
净生组织约 1 . s m m , 置于载玻片上 , 用改
良苯酚品红染色 4 分 , 常规压片 。 压好的
片’ 沂若不能及时计数 , 口f采用冰冻制片法
制成永久片 子保存 。 镜检时 , 先将制片置
J
;显微镜低倍镜下找到分生组织 区 , 即细
咆核较大 , 有分裂相 区域 , 再转到高倍镜
卜进行微核观察计数 。 舟一不同处理均镜
俭 3 个 叶 尖 , 海张 制片计数 1 0 0 个
川 胞 , 计算 出现 的 微 核数 , 代入 公式
: ,〔、 N%。 一芬望鲁瑞扬 x 编 , 由于对 J狱有木戊傲 核数 , 用 s d 一沂污泣) ’ + ( s E c) , 公
戊可判 断处理和对照组微核率差异 的显 著
涅度 , S d 为平 均值差 的标 准 误差 值 ,
S D
、
S F c 分别为相 比较两组 (处理和对
照 ) 的标准误差值 , 当二组均数之差等 J几
或大 于平J匀值差的标准误差值 2 倍时 , 差
异显著 f41 。 实验结果列于表 1 。
2
. 结果与讨论
.2 1 从表 1看出 , 10 个不同品种蚕豆
叶尖对不同浓度二甲苯挥发气体都表现出
不同程度 的微核效应 , 且具有一 定稳定
性 。 经统计分析 , 处理组平均微核率与对
照组平均微核率有显著差异 . 在一定范围
内 , 随着污染剂量的增加 , 微核率增加 ,
说明二甲苯是一种环境诱变剂 , 能够被蚕
豆植株直接吸收而引起细胞遗传学毒性 ,
产生微核 , 如果诱变剂对细胞 D N A 损伤
和破坏程度愈大 , 污染也就越严重 。 因此
利用叶尖相对微核率判断大气污染程度 ,
其方法简便 、 快速有效.ls
.2 2 不 同品种蚕豆对污染反 映的敏感
程度不 同 . 据上述实验结果及统计分析 ,
大致可分成四组 :
2
.
2
.
1 第一组 由蚕引 8 号组成 。 对
高 、 低浓度污染气休的反应 , 由平均 位差
的标准误差值评价来看 , P ( 0 . 01 差异极
显著 , 说明该品种对二甲苯污染功 )l’ 生的
信息极为灵敏 , 是最敏感品种 。
.2 .2 2 第二组 由蚕引 5 号 、 6 号 、 10
号组成 . 对高浓度 ( s o om g / m 3 ) 二 } }I苯
污 染反应明显 , 其 中蚕引 5 号差 异极显
著 , 蚕引 6 号和 10 号差异显著 , 对低浓度
( 10 m g / m勺 反应不明显 , 微核出现率变
化不大 , 差异不显著 .
.2 .2 3 第三组 由蚕引 1 号 、 2 号 、 4 号
组成 。 对高 、 低浓度污染气体的反应 , 由
s d 来看 , P > .0 0 5 差 异不 显著 , 说明它们
的微核效应不明显 , 是不敏感品种 。
.2 .2 4 第四组由蚕引 3 号 、 7 号 、 9 号
组成 . 对高 、 低浓度 污染气体都有一定的
反应 , S d 值介于一 、 三组之 间 , .0 05 》
P > .0 01 差异显著 , 属敏感品种 .
.2 3 本试验镜检 时观察到叶尖分生 区
细胞除了能产生明显 的微核外 , 还伴随有
核畸形和 不规则染色体断片 , 出现这种现
象的原因 , 可能与细胞损伤程度和生物体
修复损伤的能力有关 , 一旦植物体失去修
复能力 , 在形成新细胞时 , 核畸形或断片
就可能被保留下来 , 以此可 以确定细胞分
裂盛期的时间 , 把看到 的这个不正常分裂
相进行 24 时固定 , 容易观察微核的产生 ,
效果较好 .
第 1期 黄韵珠等 用蚕豆叶尖微核技术筛选对环境污染物敏感品种 3 l
表 1 二甲苯染弃蚕豆叶尖橄核桂侧结果
蚕豆品种 二甲苯浓度 徽核总数 平均徽核率 净徽核率 标准差 …S · …差异显著性 (%一) (沁)蚕 5 ) I 0m g / m 3 9 3 0 . 67 上 1 . 0。 · 4} 不显著
引号 1 0 0m g / m 3 8 2 . 6 6 0 .3 3 士 0 .5 8 0 .5 2不显著
对照 7 2 .3 3 土 1 .1 6
5 0 0m g / m
3蚕 23 7 , 6 7 一 士 2 . 5 2 1 . 6 8 不显著引号 一一
一0 0 m g / m , 2 2 7
.
3 3 4 士 2 . 8 9 1 . 3 6 不显著
「一二石— 一 l 0 3 . 3 3 士 0 . 5 8} 入 , ”悦
蚕 5 0 0m g / m , l 7 5 . 6 7 4 土 1 . 5 3 Z 43 显著
引号 l o o m g / m 3 ! l 5 5 3 . 3 3 …士 1·。。 l 2 . 4 8 显著一 ,寸煦一… 1 . 6 7 一
一
50 。礴 /奋一 {
10 0m g / m 3 一{ 一 〕
} 土 0 . 5 8
l
蚕 l 6 5 . 3 3 2 . 3 3 士 1 . 1 6 1 . 5 2 不显著
弓l四 l 5 5 2 土 1 0 0 1 . 4 1
号 对照 9 3 士 1 . 0 0
蚕 5 0 0 m g / m 3 l 9 6 . 3 3 3 . 6 6 士 0 . 5 8 4 . 46 { 极显著
弓l五 10 o m g / m 3 } l 土 0
.
5 8
号 .又寸旦议 8 2 . 6 7
50 0m g / m
3 … 4蚕 10 0、 , , g / m 〕 }一 下一引 对照
/ 、 I 6 5、 3 3 3
号 7 2 , 3 3 _ 2 9 `
}
显 ,
8蚕 5 0 o m g / m 3 2 4 5 . 3 3 士 1 . 0 0 显著
引七 l o m名 / m 3 2 l 7 4 . 3 3 士 1 0 0 1 2 , 37 { 显著号 5 . 3 3 方 _ _ _ _ _ _ _ }_ _ _「一 i迪二- 8 厂一而一 士 1 5 3 {{ 50 0 ” 19 / m 3 } { 士 1 . 0 0 } 4 . 6 1
{ l o o m g / m
’
{ 7 1
- — - 一一 一- 一蚕 ) 2 1 5
.
33 } 4
一
4 6 极显著
弓l 1 . 6 7 仁 _ _ _ _ __ _/ 又 16 3 . 6 6 士0 . 5 8 】 } 极显著号 }
{
-
- 一一1 ’ 士0 . 5 8 1一 一 - - 一
} 显著蚕 严m g/ 丫一 l l 3 . 6 7 2 3 4 士0 , 5 8 2 . 8 5 1引 } ’ ” o m g / m ’ 3 . 6 7) L } 一 1 . 3 3 { 2 . 3 4 土0 5 8 2 , 4 4 { 显著号 { !对照 4 { 士0 , 5 8
{{蚕 so m g / m 3 I 5 5 3 . 3 3 士 1 0 0 2 . 8 7
{
_
_ 壁 -
引十 10() m g / m 3 8 2 . 6 7 l 士 0 . 5 8 1 . 2 2 不显著
号 对照 5 1 . 6 7 士 0 . 5 8
(下转第 37 页 )
第 l 期 易江等 模栩向量加权记分评价水质
. 7水肠列别结 .
求权 孩 据 棋翻徐合评判 评分法 F CI法 最大康 内梅罗法
方法 B 月度原则
子、 2 评分 级别 指效 级别 判 别 指效 级别
本法 第一组 0 . 3 19, .0 1此 , 0 . 57 3 , 0 . 0 71 肠 班 2 . 254 uI uI
第二组 0 . 3 15 , 0 . 47 1 , 0 . 2 13 , 0 、 0 80 .9 5 l 1 89 n I
文御卿 第一组 .0 3们 , .0 ,沁 , .0 527 , .0 0 73 . 69 nI 2 . 184 班 m 0 6 8 1 l
第二组 0 . 29 1, 0 . , 18 . 0 . 19 1, 0 , 0 8 1 . 0 5 I 1 .侧幻 I I .0 7放 lI
3
. 结语
3
.
1 模糊向量加权记分法是以模糊向
量为权 , 参予计分评价水质的一种新方
法 , 简便 、 实用 . 这种方法是建立在模糊
数学评价最大隶属度判别原则基础上 的 ,
充分体现了多因素的综合作用 , 较好地利
用 了划分水质级别的信息 , 从而弥补了最
大隶属度判别原则遗漏有用信息的缺陷 ,
正确地评价了水质 . 新方法应用范围广 ,
较别的方法为优 .
1 2 模糊综合评价法及其派生方法评
价水质 , 存在优劣颠倒的现象 , 克服这一
共同的弱点 , 有待展开研究 . 文中提出 了
解决问题的建议 .
参考文献
川易江 .干早环境监测一 9 9 0 ; 2 : 6 5一 7 2
【2 ]邓勃 . 秦建候 , 李隆弟 .干旱环境监测 , 珍90 ;
2 : 5 1一 5 5
[3 ]陈飞星 .中国环境科学 , 一9 8 6 ; 6 ( 6 ) : 54
4[ 挪峰 .中国环境科学 . 19 , l : l一 (一) : 6一场 6
(上接第 31 页 )
.2 4 我们利用蚕豆叶尖暴露吸收污染
气体 , 以叶尖细胞微核效应筛选出的蚕引
8 号品种 , 与陈光荣等人利用蚕豆根尖微
核试验所选的松滋青皮豆有相似 的敏感
性 , 因此蚕引 8 号可作为大西北范围内检
测诱变剂活力的材料之一
由于实践中大气常以混合污染气体形
式存在 , 而本试验只用 了一种诱变剂在实
验室进行 , 因此 , 该敏感品种还必须在更
大的环境范围内进行中试 、 大试 , 以多种
诱变剂的混合作用继续探讨该品种的微核
效应 , 从而更进一步鉴定其敏感性的应用
范围 .
参考文献川M a T e h s iu . lJ 东海洋学院学报 , 1 9 8 1: 1 1 ( 2 ) :
6 5
价】陈光荣 , 金波 .华中师范学院学报 . 19 8 ;4 ( 2) :
3 5
13 ]陈光荣 , 金波 .中国环境科学 , 1 9 8 8 ; 8 ( 5 ) : 3
14 王宏年 .生物统计学 .兰州大学出版社 , 1985【51黄韵珠 , 王勋陇 .兰州大学学报 ( 自然科学版 ) .
19 9 0 ; 2 6 ( 4 )
: 1 1 7
A m e t ho d h
a s e be n de ve lo Pe do f r te h de te r
·
而 na ti o no f r t ra e co fs u la f te ba s e do n the qu c ne h-
i ng o f te CS ha ni dum 一m o ri n fluo e s r ce e ne
.
T he e r
·
毗 ti o o n f女a ni dum w i thm o ri n to o f rm a li g h t
g re e n flo ue rse c
nC u ne du r l ta r vio le t ra i da ti o n
.
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s li g h tg re e n fluo res e e e n15 que ne e h d by t h
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Pres e ne co fs u la f t
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s u la fe teo m P le es xw i tS hea di um
.
T he C ai j b ra i to n
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e w a s i le na ro ve r te ha r ng e fro m 0 to 40拼g
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e lim i n a t io n o f fo er i g n i o n s w e r e s t u id e d i n t h i s P a
pe r
.
T h e P r o P o 劝d m e t h o d w a s se n s i t iv e ,
m a n i Pu la t i ve ly s im P le
, r a P i d a n d r e a d i ly a P P lie a
b le t o th e d e t e r m i n a t io n o f m ie r o 一a m o u n t s o f
s u
laf t e in ge o t h e
r m a l一w a t e r , t a P一 w a t e r ,
s P r in g一 w a t e r , s e a 一 w a t e r a n d s o m e e h e m ie a l
re a g e n t s o f a n a ly t ie a l一 r e a g e n t g r a d e w i t h s a t i s af e ·
to r y r e s u lt s
.
K E Y W O R D S : S u laf t e ; S e a n d i u m : M o
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i n :
F l u o r o m e t r y
.
a n e e liq u i d e h r o m a t o g r a Ph y (H P L C ) t o in o r g a n ic
a n a l y is s 15 P re cs n te d
.
T h e r e v i e w e o ve r s
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, r e v e r se d一P h a s e H P L C ,
Pa i r ed 一 i o n H P L C
,
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e l u s io n H P L C
, a n d m ice l la r m o b ile P h a sc H P L C
s e P a r a t i o n a n d d e t e mr i
n a t i o n fo r o铭 a n o m夕t a lli e
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,
m e t a l e o m P le x e s
,
i n o r g a n ic e a t io n s
a n d a n io n s
.
K E Y W O R D S : H i g h pe r fo mr
a n e e li q u id
e h r o m a t o g r a P h y ; o r g a n o m e t a l i e e o m Po u n d s :
M e ta l e o m Pl e x e s ; I n o gr a n ie e a it o n s ; in o r g a n i e
a n l o n S
.
S E L E C T IO N O F S EN S I T 】V E V A R】E T I E S
O F B R O A D B E A N T O E N V IR O N M EN T A L
P O L L U T I O N U S IN G L E A F r IP M IC R O 一N U
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C L E U S T E C H N I Q U E
H u a n g Y u n z h u
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Z h o n g (D e P a r tm e n t o f B i o l o g y
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P O L L U T A N T S IN W A T E R W】T H D E A D F I S H
B Y G A S C H R O M O M A T O G R A P H Y M A S S /
S E L E C T I V E D E T E C T O R
F a n Y u a n z h o n g
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I n o r d
e r t o a se e r t a in t h e v a r ic t y o f o r g a n i e
P o ll u t a n t s
,
w e e n r i e h e d t h e P o ll u t a n t s fr o m t h e
w a t e r w i t h d e a d if s h t h r o u g h G d X 一50 1 r e s in , t h e n
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E i g h t一 tw o k i n d s o f o r g a n i e
P o ll u t a n t s w e er fo u n d
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K E Y WO R D S : G a s C h r o m a to g
r a P h y : M a s s
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T ll e s e n s it i
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G a n s u
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8 a r e P o s it i v e l y r e la t e d t o t h e e o n e e n t r a
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K EY W O R D S : M ic r o 一 n u c l e u s te e h n iq u e :
B r o a d b e a n ; B io l o g ie a l m o n it o r in g
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T H E A P P L I C A T I O N O F H IG H P E R
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F O RM A N C E L I Q U DI C H R O M A T O G R A P H Y
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P l y i n g t h e F u z y e o m P r e h e n s iv e e v a l u a t io n T h e cr
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s u l ts o b t a i n e d a gr e e w e l w i th t h o s e o b t a i n e d b y t h e
m a x im u m s u b o dr i
n a ti n g d e e er e
.
I t im P r o v e s th e
s e n s i ti v i t y o f e v a lu a t i o n
.