温度胁迫对白车轴草水浸提液化感作用的影响

采用蚕豆根尖细胞微核试验和染色体畸变试验,研究了温度胁迫下白车轴草水浸提液对蚕豆根尖细胞的化感作用。结果表明:不同温度(5℃、25℃和35℃)处理后的白车轴草的水浸提液对蚕豆根尖细胞有丝分裂指数的影响为低浓度促进,高浓度抑制。在白车轴草水浸提液的作用下,蚕豆根尖细胞内出现了多种染色体畸变,如微核、染色体断片、染色体桥、落后染色体等,对微核率和染色体畸变率的诱导效应表现为随水浸提液浓度的增大而增大。温度胁迫后的化感作用明显大于胁迫前,其化感效应表现为低温(5℃)下白车轴草水浸提液高温(35℃)常温(25℃)白车轴草水浸提液。推测原因可能是温度胁迫改变和增加了化感物质的释放。     

入侵植物香丝草水浸提液对蚕豆和玉米根尖染色体行为的影响

以采自农田中自然生长的植物群落中的香丝草为供体,以典型的双子叶植物蚕豆和典型的单子叶植物玉米的幼苗为受体,运用根尖微核试验和染色体畸变试验,研究了香丝草的根、茎、叶和幼果4种器官水浸提液对受体的遗传毒性。结果表明:(1)在香丝草不同器官水浸提液作用下,蚕豆和玉米根尖细胞的有丝分裂各时期均受到明显影响,细胞中出现了微核、染色体桥、染色体断片、染色体环、染色体粘连及染色体滞后等多种染色体畸变。(2)香丝草各器官水浸提液对蚕豆幼苗根尖细胞分裂的抑制作用明显大于玉米。(3)香丝草各器官水浸提液对蚕豆和玉米幼苗根尖的染色体畸变诱导存在显著的浓度效应,即水浸提液浓度越高,受体的微核率和畸变率越高,相应的有丝分裂指数越低,水浸提液的诱导作用与浓度呈正相关关系,但不是简单的加和作用。(4)香丝草各器官水浸提液均具有较强的遗传毒性,但整体化感效应表现为叶＞幼果＞茎＞根,即叶片产生的化感作用最强。因此,香丝草分泌的化感物质可能通过对受体植物生长点的细胞有丝分裂和细胞形态产生影响,造成受体植物染色体的多种畸变和不可逆的遗传损伤,从而成功入侵新的栖息地。     

紫茎泽兰叶片水浸液对蚕豆的化感效应

外来入侵植物可以通过淋溶、自然挥发、根系分泌和植株凋落物分解等途径向周围环境释放化感物质,抑制伴生植物的生长、发育。该研究以不同浓度紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)叶片水浸液处理蚕豆(Vicia faba)种子,研究紫茎泽兰叶片水浸液对蚕豆根尖细胞微核、染色体畸变、细胞凋亡、蚕豆幼苗叶片叶绿素和N含量、光合生理特性、生物量的影响。结果表明:(1)紫茎泽兰叶片水浸液处理显著抑制蚕豆根尖的伸长和细胞的有丝分裂,并诱导蚕豆根尖细胞染色体畸变和细胞微核的产生,有丝分裂指数随着叶片水浸液浓度增加而减小,根尖细胞微核率随叶片水浸液浓度增加而增大,高浓度叶片水浸液处理对蚕豆根尖细胞的凋亡及坏死有明显影响。(2)紫茎泽兰叶片水浸液处理引起蚕豆幼苗叶片的叶绿素和N含量显著降低,并导致蚕豆幼苗最大净光合速率和生物量的显著下降。总之,紫茎泽兰叶片水浸液可能引起蚕豆根尖的氧化损伤和抑制根尖的伸长,且叶片水浸液的抑制作用呈现一定的剂量效应。紫茎泽兰叶片水浸液对蚕豆根尖的损伤和抑制作用可能影响了植株对氮素的吸收,进而对蚕豆幼苗光合生理表现以及生物量积累产生显著负面效应。     

褐藻寡糖抗环磷酰胺诱导蚕豆根尖的细胞遗传毒性

采用蚕豆根尖细胞的微核试验和染色体畸变试验方法,测定不同浓度的褐藻寡糖对环磷酰胺(cyclophosphamide,CP)诱导的蚕豆根尖细胞的微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率的影响。结果表明:褐藻寡糖能有效抑制环磷酰胺诱导的蚕豆根尖细胞微核的产生,即在一定浓度范围内,微核率随褐藻寡糖处理浓度的降低而减少,但低于一定浓度后反而呈上升趋势;不同浓度的褐藻寡糖均可使蚕豆根尖细胞有丝分裂指数增大;褐藻寡糖还能有效降低蚕豆根尖细胞染色体畸变率。因此,褐藻寡糖对蚕豆根尖细胞具有明显的诱抗活性和调节细胞分裂生长的效应。     

曼陀罗叶水浸液对大豆幼根生长及细胞分裂的影响

以曼陀罗叶干粉为供体,大豆种子为受体,用室内培养皿法研究了曼陀罗叶水浸液化感胁迫对大豆种子萌发、幼根生长、根毛发育和根尖细胞分裂的影响。结果表明:各试验浓度的曼陀罗叶干粉水浸提液均抑制了大豆种子的萌发以及幼根和侧根的生长,且幼根生长随胁迫浓度的增加呈现逐渐缩短变粗变褐的趋势;化感胁迫还使根尖分生区细胞的染色体畸变和微核高频率发生。根毛发生和根尖细胞的分裂对化感胁迫都表现出"低促高抑"的响应,即轻度胁迫能显著促进根毛的生长并提高根尖细胞的分裂指数,而高度胁迫对根毛的生长有极显著的抑制作用,且使根尖细胞的分裂指数显著下降。     

重铬酸钾对蚕豆根尖细胞致畸效应的研究

以蚕豆根尖为材料,研究重铬酸钾对蚕豆根尖细胞的致畸效应。采用蚕豆根尖细胞的微核试验和染色体畸变试验方法,以不同浓度的重铬酸钾为诱变剂,测定蚕豆根尖细胞的微核率和染色体畸变率。结果表明:重铬酸钾能诱发较高频率的微核率,即在一定浓度范围内,其微核率随重铬酸钾处理浓度的升高而增加,但高于一定浓度后反而呈下降趋势;不同浓度的重铬酸钾均使蚕豆根尖细胞有丝分裂指数增大;重铬酸钾还能诱导蚕豆根尖细胞产生较高频率的染色体畸变,且产生多种类型的染色体畸变。结论是重铬酸钾对蚕豆根尖细胞具有明显的致畸效应。     

硫酸铜对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响

以蚕豆根尖为材料,研究硫酸铜对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应。采用蚕豆根尖细胞的微核试验方法和染色体畸变试验方法,以不同浓度的硫酸铜为诱变剂,测定蚕豆根尖细胞的有丝分裂指数、微核率和染色体畸变率。结果表明:不同浓度的硫酸铜均能使蚕豆根尖细胞有丝分裂指数明显增加,即5个实验组的分裂指数均明显高于对照组(P<0.01或P<0.001);不同浓度的硫酸铜对蚕豆根尖细胞有丝分裂各期百分数的影响有异;能诱发较高频率的微核率,即在一定浓度范围内,其微核率随硫酸铜处理浓度的升高而增加,但随着硫酸铜浓度的进一步升高而呈下降趋势;硫酸铜还能诱导染色体产生多种类型的畸变,染色体畸变率随硫酸铜处理浓度的升高而增加,随着硫酸铜浓度的进一步升高而呈下降趋势,但均明显高于对照组(P<0.001)。结论是硫酸铜对蚕豆根尖细胞具有明显的遗传毒性效应。     

乙酸铜对蚕豆根尖细胞致畸效应

采用蚕豆根尖细胞的微核试验和染色体畸变试验方法,以不同浓度的乙酸铜为诱变剂,选择不同的处理时间,测定蚕豆根尖细胞的有丝分裂指数、微核率和染色体畸变率。结果表明：乙酸铜能诱发较高频率的微核率,处理6h、12h时微核率均随着乙酸铜浓度的升高而增加,具有明显的剂量效应;处理24h时在实验浓度范围内,其微核率随乙酸铜浓度的升高而增加,但高于一定浓度后反而呈下降趋势。不同浓度的乙酸铜在不同处理时间均使蚕豆根尖细胞有丝分裂指数增大。乙酸铜还能诱导蚕豆根尖细胞产生较高频率的染色体畸变,且产生多种类型的染色体畸变。因此,乙酸铜对蚕豆根尖细胞具有明显的致畸效应。     

稀土元素钬对蚕豆的细胞毒性和遗传毒性研究

运用氧化钬与稀硝酸反应制备结晶,以去离子水溶解并且稀释成梯度溶液,对蚕豆根尖染毒6 h,分别修复培养22h和24h,观察根尖变化,统计微核率、染色体畸变率及有丝分裂指数。结果表明,4mg/L（以氧化钬质量体积浓度计）以下剂量对根尖生长具有促进作用;随着浓度的递增,微核率、染色体畸变率逐步上升,有丝分裂指数逐步下降,表现出明显的剂量-效应关系,说明稀土元素钬具有一定的细胞毒性和遗传毒性。同时,不同修复组在微核率、染色体畸变率及有丝分裂指数上也存在一定差异,表现为微核率22h修复组低于24 h 修复组,而染色体畸变率和分裂指数均高于24h修复组。微核检测应在染色体畸变检测之后进行。      

盐胁迫浓度与大麦幼苗生长分裂和遗传损伤的相关性研究

研究盐胁迫浓度与大麦幼苗生长分裂的关系, 实验结果表明:大麦幼苗生长在一定浓度的NaCl 溶液中时, 幼苗生长抑制、叶绿素含量降低, 有丝分裂指数下降, 根尖分生区细胞中具有微核和染色体畸变的细胞明显增多。统计分析结果显示:幼苗的分裂指数、遗传损伤与盐浓度间有很好的线性关系, 有丝分裂指数与处理浓度间呈负相关(p < 0.01), 微核率、染色体畸变率两项指标与处理浓度间呈正相关(p < 0.01)。研究结果表明:大麦幼根有丝分裂指数、微核率及染色体畸变率可以作为监测环境NaCl 的定量指标。     

浊漳河水体污染物对蚕豆根尖细胞的遗传毒性研究

运用蚕豆根尖细胞微核试验技术对浊漳河南段6个代表性样点水体中有机污染物的遗传毒性进行了研究,为浊漳河流域水体污染状况的有效监测提供理论依据.结果显示:(1)浊漳河南段各监测断面的水体有机污染物对蚕豆根尖细胞均产生了不同程度的损伤,表现出细胞微核、断片、染色体桥等多种异常形态,严重时导致细胞坏死和细胞凋亡.(2)6个样点水样处理的蚕豆根尖细胞微核率在21.47‰～64.77‰,极显著高于对照组(P<0.01).(3)各样点水样对蚕豆根尖细胞的遗传损伤程度依次为:王桥>店上>漳泽水库>北寨>黄碾>五阳;在有丝分裂后期,蚕豆根尖中异常细胞最高达70%,且异常细胞比率有随着污染程度增大而升高的趋势.研究表明,蚕豆根尖细胞微核是水质毒理检测的有效指标,其细胞有丝分裂后期异常细胞比率也可作为水质毒理检测的观察指标.     

Towards a unifying theory of late stochastic effects of ionizing radiation

The production of mitotic spindle disturbances and activation of the apoptosis pathway in V79 Chinese hamster cells by continuous 2.45 GHz microwaves exposure were studied, in order to investigate possible non-thermal cell damage. We demonstrated that microwave (MW) exposure at the water resonance frequency was able to induce alteration of the mitotic apparatus and apoptosis as a function of the applied power densities (5 and 10mW/cm(2)), together with a moderate reduction in the rate of cell division. After an exposure time of 15 min the proportion of aberrant spindles and of apoptotic cells was significantly increased, while the mitotic index decreased as well, as compared to the untreated V79 cells. Additionally, in order to understand if the observed effects were due to RF exposure per se or to a thermal effect, V79 cells were also treated in thermostatic bath mimicking the same temperature increase recorded during microwave emission. The effect of temperature on the correct assembly of mitotic spindles was negligible up to 41°C, while apoptosis was induced only when the medium temperature achieved 40°C, thus exceeding the maximum value registered during MW exposure. We hypothesise that short-time MW exposures at the water resonance frequency cause, in V79 cells, reversible alterations of the mitotic spindle, this representing, in turn, a pro-apoptotic signal for the cell line.     

Genotoxic effects and induction of phytochelatins in the presence of cadmium in Vicia faba roots

This study investigates different effects in roots of Vicia faba (broad bean) after exposure to cadmium. Genotoxic effects were assessed by use of the well-known Vicia root tip micronucleus assay. Cytotoxic effects were evaluated by determining the mitotic index in root tip cells. Finally, molecular induction mechanisms were evaluated by measuring phytochelatins with HPLC. After hydroponical exposure of V. faba roots to a range of cadmium concentrations and during different exposure times, the results of this approach showed large variations, according to the endpoint measured: after 48 h of exposure, genotoxic effects were found between 7.5 x 10(-8) and 5 x 10(-7)M CdCl(2), and cytotoxic effects were observed between 2.5 x 10(-7) and 5 x 10(-7)M CdCl(2). Statistically significant phytochelatin (PC) concentrations were measured at >or=10(-6)M CdCl(2) for PC(2), and at >or=10(-5)M CdCl(2) for PC3 and PC4.