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1、2006年9月韶关学院学报·自然科学Sep.2006第27卷第9期JournalofShaoguanUniversity·NaturalScienceVol.27No.9蚕豆根尖微核试验在环境致突变物检测中的应用陈瑞娇,李均祥(韶关学院英东生物工程学院,广东韶关512005)摘要:蚕豆根尖微核试验是一种以染色体损伤为测试终点的植物微核检测方法.简述了该方法的建立和基本原理,综述了其在水体的致突变性、空气污染物的致突变性、农药的致突变性和其他环境致突变物检测中的应用.关键词:蚕豆根尖细胞;微核试验;环境致
2、突变物;检测中图分类号:Q355文献标识码:A文章编号:1007-5348(2006)09-0087-05随着工农业生产的迅速发展,新的化学物质和工业“三废”不断地进入人们的生活环境,它们中有许多可能对遗传物质产生损害并造成“致癌、致畸、致突变”等遗传毒理效应的环境致突变物,可对人类健康和生存构成严重危害.微核试验(Themicronucleustest,MNT)是以动植物为材料,采用细胞生物学手段,观测其出现的微核率来表示材料受遗传损伤程度的一种检测遗传毒物的方法.微核是指位于细胞质中独立于主核、直径
3、小于主核1P20-1P3、完全与主核分开的圆形或椭圆形的微小核.微核的产生主要是由外界损害因素(生物的、物理的、化学的)作用于细胞后,导致细胞染色体丢失或断裂,从而在细胞质中形成一个或数个小[1]核.微核试验现已发展为多种试验种类,总体上可以分为哺乳动物的骨髓嗜多染红细胞和外周血细胞微核试验、人外周血淋巴细胞及上皮细胞微核试验、高等植物细胞微核试验.而高等植物微核试验根据操作原理又可分为利用减数分裂形成微核的四分体微核试验和利用有丝分裂形成微核的根尖微核试验两种类型.蚕豆是经典的遗传学材料,蚕豆根尖细胞
4、微核试验作为一种环境致突变物的检测手段,得到了广泛的应用,本文对蚕豆根尖微核试验及其在环境致突变物检测中的应用做一综述.1蚕豆根尖微核试验的建立蚕豆(Viciafaba)是一种理想的细胞遗传学研究材料.蚕豆的染色体大,数量少(2n=12),根尖中含有较多的分裂相细胞,非常适合显微观察,而且蚕豆根尖细胞周期中的大部分时间对诱变剂敏感,便于遗传毒性[2]检测实验,因此,早在1959年,放射生物学家已经用蚕豆的根尖细胞来进行X射线的遗传损伤研究.到了70年代,蚕豆根尖染色体畸变技术已发展得相当成熟,作为一种检
5、测化学品遗传学毒性的方法为人们所知,并被广泛采用.[3,4]20世纪70年代初Heddle和Schmid利用啮齿类骨髓细胞建立了微核试验检测方法,此后各国都在不断研究探索微核试验技术.1982年Degrassi和Rizzoni研究了X一射线、丝裂霉素C等多种淡水污染诱变剂[5]对蚕豆根尖微核的效应,建立了蚕豆根尖细胞微核试验系统.他们指出微核试验与染色体畸变试验相比,同样具有准确、快速、明显的剂量效应关系等特点,操作更简便,也更适于大批量样品的检测,特别适合环境遗传毒性监测.美国国家环保局也肯定了蚕豆根
6、尖微核试验在环境致突变物检测中的作用,并对许多环境[6]致癌物进行了标准化试验,建立了庞大的数据库,并建议在全世界范围内推广.1986年蚕豆根尖微核试验被我国环保局列为水环境生物测试的规范方法,用于检测水体的致突变性.收稿日期:2006-03-20基金项目:韶关学院校级课题项目资助(2003152)作者简介:陈瑞娇(1969-),女,广东南雄人,韶关学院英东生物工程学院讲师,硕士,主要从事遗传学与环境生态保护的研究.·88·韶关学院学报·自然科学2006年2蚕豆根尖微核测试与其他遗传毒性测试方法的比较研
7、究蚕豆根尖微核试验为筛选与检测环境污染物提供了有价值的遗传测试系统,对于一种特定的化学物质所产生的遗传毒性,从植物系统与动物系统所得到的结果有一定的可比性.在一项杀虫剂的细胞毒性研究中,Grant等人证实在动物与植物系统之间,染色体断裂与染色体畸变的机率存在着很好的相关性,并且植[7]物系统的突变试验对于人类有很好的预测价值.1988年国际化学品安全委员会(IPCS,Inter-nationalPro2grammeonChemicalSafety)组织了一次涉及6个国家17个实验室的大型试验,分别用几种
8、不同的植物检测系统来鉴定未知样本的致突变性,结果表明:蚕豆根尖染色体畸变试验的假阴性率最低,可以检出最多的阳性[8]致突变物.王英彦等通过蚕豆根尖微核和染色体畸变的对应分析得出:微核试验结果与染色体畸变率都有显著的剂量效应关系,并可以代替后者应用于监测和研究,克服了染色体畸变试验中观察和计数比较繁重[9]的缺点.王英彦、汤大友的试验证明:蚕豆根尖微核试验的结果与Ames试验及小鼠骨髓细胞微核试验有显[10]著的正相关.孔志明等利用蚕豆根尖细
