重金属对蚕豆种子萌发及体细胞分裂的影响(2)
参考文献 10
致谢 13
重金属对蚕豆种子萌发及体细胞分裂的影响
引言
近年来，各种来源的重金属不断引起环境污染，重金属污染是不可逆的，它在作物的可食部位过量积累，可以经食物链传递，并最终对人类的健康带来危害，因此重金属污染已引起人类广泛关注。近年来，植物对重金属的吸收、积累及重金属对植物的生理生化特性的影响已有较多报道[1-5]，一定浓度的重金属对植物的生长发育、生理生化和形态结构等都会引起一系列影响。蚕豆是很好的细胞遗传学研究材料，其体细胞染色体是优尔对较大的染色体，并且其根尖含有较多的分裂相细胞，有利于显微观察。蚕豆根尖微核实验是国际上常用的遗传毒理学检测技术，在国内外环境毒性检测中被广泛运用[6-9]，因此可利用蚕豆根尖分裂细胞的微核率测知污染物的环境毒理效应。随着铅污染日趋严重，铅的毒理效应研究也不断深入[l0]。本实验以蚕豆为材料，在蚕豆萌发和生长过程中采用不同浓度的醋酸铅胁迫，旨在探明不同浓度的醋酸铅溶液对蚕豆根系生长、叶片生理生化指标的影响及根尖体细胞有丝分裂的影响，为开展重金属污染蚕豆的生物监测提供依据，也为我国蚕豆的优质栽培提供科学依据。
1.材料与方法
1.1实验材料
市售普通蚕豆。
1.2实验方法
1.2.1实验试剂制备
铅胁迫液的制备：精密称取10 mg醋酸铅(优级纯)放入烧杯中，加20 mL水，全部溶解后移入1000 mL容量瓶中，加水定容至刻度，配成铅溶液浓度为10 mg/L。同法配制浓度分别为25 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、800 mg/L的醋酸铅溶液。
解离液制备：量取质量分数为36%的盐酸43 mL，倒入烧杯中，玻璃棒引流至500 mL容量瓶中，加入蒸馏水定容，此溶液即为1 mol/L的盐酸。
染色液制备：制备改良的苯酚品红染色液[11]。制备过程如下：
原液A：取3 g碱性品红溶于100 mL 70%的酒精中，此液可长期保存；
原液B：取A液10 mL，加入90 mL 5%的苯酚（即石炭酸）水溶液中（限两周内使用）；
原液C：取B液45 mL，加入6 mL的冰醋酸和6 mL 38%的甲醛（可长期保存）；
改良的苯酚品红染色液：取C液10～20 mL，加入80～90 mL45%的醋酸和1.5 g山梨醇 (放置两周后使用)。
1.2.2蚕豆种子萌发及幼苗生长
选择饱满、大小均匀、无损伤的蚕豆种子，自来水洗净后用70%的乙醇消毒30 s，蒸馏水冲洗数次后，再用0.1%的HgCl2消毒10 min，蒸馏水冲洗3～4次后，在装有蒸馏水的烧杯中浸种1 d，放入托盘中进行暗培养，培养温度(25±1) ℃，培养期间每天换水1次[12]。待多数胚根长至1～2 cm时，切去主根，将蚕豆转移至大培养皿中，按以下2种方式进行培养。第1种培养方式为：分别用浓度为0 mg/L、10 mg/L、25 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、800 mg/L的醋酸铅溶液胁迫培养，每种浓度培养1皿，每皿25颗，每天换培养液。第2种培养方式为：用蒸馏水培养，共8皿，每皿25颗，每天换蒸馏水一次，至侧根长出。2种培养方式用于测定不同指标。
1.2.3实验处理设计
第1种培养方式下共设置8个组，1个组为对照组（蒸馏水培养），另外7个组为醋酸铅胁迫组，侧根发生率、侧根弯曲度、侧根根长、叶绿素含量等指标的测定按照此处理设计进行。
第2种培养方式下也设置8个组，待侧根长至1～2 cm时，分别用浓度为0 mg/L、10 mg/L、25 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、800 mg/L的醋酸铅溶液染毒处理24 h，蒸馏水冲洗2~3次，再用蒸馏水回复培养24 h。侧根根系活力、微核率等指标的测定按照此处理设计进行。