蚕豆根尖微核技术研究水体中铊的遗传毒性

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1、张平等：蚕豆根尖微核技术研究水体中铊的遗传毒性49蚕豆根尖微核技术研究水体中铊的遗传毒性张平1，汪珍春2，姚焱2，袁惜如2，吴燕珍2，陈永亨11.广州大学环境科学与工程学院，广东广州510006；2.广州大学生命科学学院，广东广州510006摘要：铊（Tl）是剧毒的重金属元素。含铊矿产资源在开发利用过程中会释放铊，对生态环境和人体健康造成威胁。目前我国尚缺乏水环境中铊的安全标准。文章利用蚕豆根尖微核技术(Viciafaba-roottipcellsmicronucleustest)研究水体中铊的遗传毒性，为生态安全评价提供理论依据。结果表

2、明：水体中铊含量在0～3μg·L-1范围内，随铊含量的增加，蚕豆根尖微核率和污染指数逐渐加大。当铊含量为2.0、3.0μg·L-1时，微核率分别为22.69‰和51.51‰，与空白对照差异极显著（P<0.01），而且污染指数分别为3.80和8.63；铊对蚕豆根尖细胞分裂的作用规律不明显，在铊含量为0.3μg·L-1时，蚕豆根尖细胞分裂受到显著抑制（P<0.05），但随铊含量的增加，根尖细胞分裂并无显著影响。根据统计结果及污染指数，初步确定水体中铊含量1.0μg·L-1为安全含量，铊含量在2.0μg·L-1以上时为重度污染。关键词：铊，蚕豆

3、根尖细胞微核技术，微核率，污染指数，细胞分裂指数中图分类号：X826文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）01-0047-03张平等：蚕豆根尖微核技术研究水体中铊的遗传毒性49铊（Tl）是剧毒的重金属元素[1]。我国拥有丰富的含铊矿产资源，在开发利用过程中，铊被释放入大气、水体和土壤中，每年仅我国进入环境中的铊就达15～20T[2]，对生态环境和人体健康造成潜在威胁[3]。我国黔西南地区金汞矿及云南南华砷铊矿床开发过程中，曾发生重金属铊污染水源及农作物而导致居民中毒和死亡的事件[4-6]。鉴于铊对人体健康的威胁，美国、俄罗

4、斯等国制定了水环境中铊的安全标准[7-8]，但目前我国尚缺乏水中铊的环境安全标准[9]。张忠通过对铊矿区居民饮用水情况调查，建议我国饮用水中铊安全无毒害含量为1μg·L-1[4]，但缺乏相应的理论评价依据。蚕豆根尖细胞微核技术(Viciafaba-roottipcellsmicronucleustest)在环境污染监测和致突变剂检测研究中得到广泛应用。由于蚕豆根尖微核率和染色体畸变率与重金属、农药、抗菌素、生物碱、辐射等的毒性具有较好的相关性，因此能敏感地指示出环境中多种污染物的生态风险[10-14]。1986年，中国环保局确定并规范了其

5、作为水环境生物监测的标准方法之一。因此，本文利用蚕豆根尖微核技术检测水体中铊的遗传毒性，为制定我国饮用水中铊的安全标准提供理论依据。1材料与方法1.1材料青皮蚕豆(Viciafaba,2n=12)，购自湖南丰源种苗有限公司。1.2试验方法1.2.1供试污染物采用分析纯TlNO3试剂，配制Tl+水溶液质量浓度分别为0.3μg·L-1、0.5μg·L-1、0.7μg·L-1、1.0μg·L-1、2.0μg·L-1和3.0μg·L-1，以蒸馏水做空白对照。1.2.2蚕豆处理蚕豆25℃恒温箱中浸种30h后催芽，初生根长至2～3cm，选取发育良好，

6、根尖长短粗细一致的种子放于铊处理溶液中浸泡根尖，染毒6h；将染毒种子洗净后置培养箱中恢复培养24h；卡诺固定液固定蚕豆根24h；蒸馏水浸洗两次，5mol·L-1的盐酸在28℃水解25min左右，直至根尖软化；蒸馏水浸洗两次，Schiff试剂中染色、制片。在Olympus数码显微镜下镜检观察并拍照。1.3统计分析每处理选择6~7个根尖，每个根尖随机3个视野,每根尖观察1000个左右细胞，统计微核细胞数和分裂细胞数，并计算：微核率MCN(‰）=(带有微核的细胞数/观察细胞总数)×1000；细胞分裂指数CDI(CellDivisionIndex

7、,%)=(分裂相细胞数/观察细胞总数)×100；污染指数PI(Pollutionindex)=样品微核率均值/对照微核率均值。所得数据经方差分析，经t检验，进行各浓度处理与空白对照间的差异显著性比较。2结果与分析2.1铊胁迫对蚕豆根尖细胞微核率及污染指数的影响铊胁迫对蚕豆根尖微核率有影响，基本表现为随铊质量浓度的升高微核率增大：铊含量1.0μg·L-1以下时，各处理微核率与空白对照间无显著差异；铊含量1.0～3.0μg·L-1质量浓度范围，微核率随铊张平等：蚕豆根尖微核技术研究水体中铊的遗传毒性49含量增加而升高（见图1），当铊的质量浓度

8、为2.0、3.0μg·L-1时，微核率分别为22.69‰和51.51‰，与空白对照具有极显著差异（P<0.01）(见表1)。123图1铊对蚕豆根尖细胞微核的诱导Fig.1Theinduceme