汞離子對洋蔥根尖的毒害機制分析論文

時間：2024-08-10 05:27:41 論文范文我要投稿

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汞離子對洋蔥根尖的毒害機制分析論文

　　汞可應用在工業的許多領域中，如電池、節能燈制造業、化工廠、農藥以及實驗室廢棄的化學藥品等等。由汞廢棄物所造成的環境污染也日趨嚴重。汞對植物、動物以及人體都會產生一定程度的毒害作用[1-3].有研究表明，汞離子可以降低植物種子發芽率，抑制光合作用、根尖生長和養分吸收，甚至引起植物中毒死亡[4-5].植物吸收的汞主要積累在根部，對根尖影響較為嚴重[6].根尖分布著植物的大量分生區細胞，汞離子的毒害對細胞分裂有一定影響。

汞離子對洋蔥根尖的毒害機制分析論文

　　洋蔥（Allium cepa）是人們日常生活中廣泛食用的蔬菜，其根為弦狀須根，根尖細胞無色透明，常用于根尖染色體觀察的材料。本研究以洋蔥為試驗材料，用不同濃度的氯化汞溶液浸染其根尖，并采用常規壓片技術觀察根尖染色體變化情況，以期分析汞對根尖的毒害機制。

　　1 材料和方法

　　1.1 供試材料

　　洋蔥（Allium cepa），購自太谷縣農業科技市場。

　　1.2 試驗設計

　　試驗于 2015 年上半年在山西農業大學信息學院植物學實驗室進行。水培洋蔥（2n=16）待其根尖長至 3~4 cm 時，選取長勢相近的 6 組洋蔥進行染毒試驗。其中，一組以蒸餾水作對照，將洋蔥根尖浸泡在蒸餾水中培養 24 h;另外 5 組分別浸泡在0.01,0.1,1.0,10,100 μg/mL 的氯化汞溶液中培養24 h.次日 16:00,剪取 6 組洋蔥根尖放入對應的EP 管中備用。

　　1.3 試驗方法

　　將放置根尖的 EP 管中依次加入一定量的卡諾固定液（由 1∶3 冰醋酸與無水乙醇（V∶V）混合而成）固定 2 h;取出后用蒸餾水清洗 3 次；然后再用1 mol/L 的鹽酸于 60 ℃的恒溫水浴鍋中水浴解離15 min;再用蒸餾水清洗 3 次；用卡寶品紅染色，參照文獻[7]的方法進行配制，染色時間 5 min;然后在B203LED 生物顯微鏡下鏡檢，先低倍鏡觀察找到分裂相，再轉高倍鏡觀察染色體的畸變現象，并拍照保存。

　　2 結果與分析

　　用不同質量濃度的氯化汞（0.01,0.1,1.0,10,100 μg/mL）浸染的洋蔥根尖（試驗組）和蒸餾水浸泡的洋蔥根尖（對照組）染色體觀察情況如圖 1~6所示。

　　圖 1 觀察結果顯示，細胞核清晰可見，染色體均勻分布在核內，未發現異常現象；圖 2 結果顯示，觀察到細胞核膨大，部分細胞染色體散亂分布；圖3 結果顯示，觀察到其根尖細胞的染色體出現畸變現象，如染色體多級分裂和染色體粘連；圖 4 結果顯示，觀察到其根尖細胞的染色體出現不均等分裂現象；圖 5 結果顯示，觀察到其細胞核中染色質分散，未看到完整染色體；圖 6 結果顯示，觀察到細胞核不明顯，基本解體。總的來說，隨著汞離子濃度的提高，洋蔥根尖細胞染色體出現不同程度的畸變，包括染色體粘連、多級分裂、不均等分裂，甚至細胞核出現解體。

　　3 討論與結論

　　染色體畸變在一定程度上可以反映植物受傷害程度。許多研究通過細胞核中染色體變化來反映植物的受污染程度，且隨著污染濃度和時間的增加，染色體畸變率升高[8-12].汞是一種有害的重金屬，可以對生物造成一定程度的損傷。有研究表明，汞會增加動物生殖紊亂的風險，通過延遲減數分裂來影響卵母細胞的受精能力[13].

　　汞離子還會抑制植物的光合作用、改變類囊體膜的結構，并破壞光系統Ⅱ的作用中心及色素蛋白復合物的結合狀態[14].汞對生物體的影響，主要是由于汞離子與巰基（-SH）、二巰基（-S-S-）具有很強的親和性[15],生物體內重要的酶活性中心都是巰基，從而影響生物體的生命活動。本試驗中，經過汞離子浸染的洋蔥根尖染色體出現不同程度的畸變效應，可能就是因為染色質轉變為染色體過程中發揮作用的酶受到破壞而引起的。

　　總之，高濃度的汞離子會使洋蔥根尖細胞出現畸變，主要表現為染色體多極分裂、染色體粘連、不均等分裂、細胞核解體。

　　參考文獻：

　　[1]母波，韓善花，張英慧，等。汞對植物生理生化的影響[J]. 中國微生態學雜志，2007,19（6）：582-583.

　　[2]李光輝。鉛、汞、鎘污染對動物健康的危害[J]. 世界元素醫學，2008,15（2）：18-21.

　　[3]史群。汞對人體的危害及預防[J]. 衛生防疫，2008,5（21）：186.

　　[4]李恬，肖素勤，吳燕飛，等。重金屬汞對植物生理活動的影響和鈣離子的拮抗作用[J]. 中山大學學報，2008,47（7）：111-113.

　　[5]孫春燕，石學根，魏幼璋，等。汞污染對植物品質指標的影響[J].浙江大學學報，2007,41（12）：2087-2091.

　　[6]魯洪娟，倪吾鐘，葉正錢，等。土壤中汞的存在形態及過量汞對生物的不良影響[J]. 土壤通報，2007,38（3）：597-600.

　　[7]南曉光。蠶豆根尖細胞微核實驗 [J]. 內蒙古民族大學學報，2003,18（5）：415-416.

　　[8]周錦文，韓善華，徐楠，等。 Cd2+對蠶豆根尖生長發育的影響[J].中國微生態學雜志，2006,18（1）：43.

　　[9]劉紅玉，廖柏寒，魯雙慶，等。表面活性劑、酸雨和 Cd2+復合污染對蠶豆胚根細胞核的影響[J]. 應用生態學報，2004,15（4）：493.

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