镉对小麦根尖细胞的遗传损伤效应

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1、生态环境学报2009,18(3):830-834http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com镉对小麦根尖细胞的遗传损伤效应1112何俊瑜,任艳芳,王阳阳,常会庆1.贵州大学农学院，贵州贵阳550025；2.河南科技大学农学院，河南洛阳471003摘要：为了研究重金属镉对小麦是否产生细胞毒性和遗传毒性效应，采用不同浓度镉对小麦根尖处理24、48、72h，统计有-1丝分裂指数、微核率及染色体畸变率。结果表

2、明，1μmol·L镉可提高小麦根尖细胞有丝分裂指数，但随镉处理浓度的提高和处理时间的延长，有丝分裂指数逐步下降；4个时期相比，镉对有丝分裂前期和中期的影响较小。微核率随着镉处理浓度的提高而增加，但浓度过高时，微核率随着镉处理时间的延长反而有所降低。此外，染色体畸变率也逐步上升，且随镉浓度的增加和处理时间的延长，其作用效果急剧加大，呈现明显的剂量-效应、时间-效应关系。说明镉可引起小麦根尖细胞有丝分裂抑制和染色体损伤，具有明显的遗传毒性。关键词：镉；小麦；根尖；有丝分裂指数；微核；染色体畸变中图分类号：X17

3、3;Q945.78文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）03-0830-05近年来，由于自然因素和人类活动，如农业生胞的遗传损伤目前未见报道。本文以小麦为材料，产中施用含镉的肥料，灌溉含镉的污水、污泥农用研究了不同浓度Cd对小麦根尖细胞分裂指数、细胞等，农田土壤镉(Cd)污染日益严重，农作物Cd毒害周期、微核率、染色体畸变率的影响，以揭示镉对[1-2]现象时有发生。农作物受到Cd污染后，不仅影小麦根尖细胞的损伤机制，为研究镉的毒性效应机响其产量和质量，更为严重的是Cd经食物链进入人制[及损伤

4、修复机理]及农业生产预报镉对作物的毒[3-5]体，并在人体内富集，危害人类健康。因此，环理效应提供理论依据。境Cd污染问题不容忽视，Cd毒害的研究越来越引起1材料和方法人们的广泛重视。1.1材料Cd不是生物生长的必需元素，在生物体内含量本试验所选的材料小麦品种丰优2号（Triticum甚微，它通常不参与生物体的结构和代谢活动，但aestivumL.cv.FengyouNo.2），种子由贵州大学农其毒性大，易被植物吸收，植物体内吸收和积累过学院麦作中心提供。量的Cd时，将对生物有机体产生严重毒害。植物Cd1.

5、2方法中毒后会表现出生长迟缓、植株矮小、褪绿、产量1.2.1材料准备下降等症状，严重时导致死亡。目前对Cd毒害作用挑选饱满健康的种子用w=5%NaClO消毒10的研究主要集中在对植物伤害的生理生化反应机min，去离子水反复冲洗干净，蒸馏水浸种24h后，制方面。研究表明，Cd可引起光合强度下降、保护均匀播于铺有2层滤纸的培养皿中，每皿50粒种子，[5-8]性酶发生变化、体内营养元素失调等。植物细胞25℃恒温培养。每12h换一次水。待胚根长约微核、染色体畸变、有丝分裂指数等细胞遗传学指1.5~2cm时，用于毒性

6、试验。标被公认为是评价环境化学物质遗传性的有效方1.2.2材料处理法之一。对大麦、洋葱、蚕豆等根尖细胞的观察结选取根长一致的幼苗，分别转移到含有不同浓-1果表明，Cd可引起根尖细胞分裂出现障碍或不正常度的Cd溶液（1、5、10、25、75、200、500μmol·L分裂，表现为细胞分裂周期延长，产生染色体畸变7个不同的浓度）的培养血中，25℃暗培养。以[9-12]。此外，镉能与带负电的核酸结合，破坏细胞蒸馏水作对照。核、核仁结构，抑制DNase和RNase活性，干扰DNA1.2.3取材与观察的代谢，导致染色

7、体和分子变异并使RNA的合成受每隔24h从每一处理组随机切取10个根尖，用[12]阻，影响基因的转录与表达。也有研究表明低浓卡诺氏固定液（甲醇:冰乙酸=3:1，体积比）室温下度的Cd可能会促进蚕豆根尖细胞分裂，刺激RNA和固定24h，蒸馏水浸洗3次后，转入体积分数为70%[13]蛋白质合成酶的活性进而促进植物生长。小麦作的乙醇中，4℃冰箱中保存备用。制片时，取固定-1为我国主要粮食作物之一，但有关Cd对小麦根尖细根尖，用蒸馏水浸洗3次，1mol·L盐酸解离，改良基金项目：贵州省省长基金项目（200805）；

8、贵州省自然科学基金项目（20072058）；贵州大学人才基金项目（X060036）作者简介：何俊瑜(1975年生),男,副教授,博士,主要从事植物环境生理方面的研究。E-mail:junyuhe0303@126.com收稿日期：2009-05-01何俊瑜等：镉对小麦根尖细胞的遗传损伤效应831石炭酸品红染液染色后切取根尖分生区1mm左胞所占比率呈浓度依赖性降低。四个时期相比，其[14]右，加1滴蒸馏水，常规压片后