摘  要：选用氯化铜胁迫处理蚕豆种子及其主根和侧根，研究其对蚕豆种子萌发及根尖细胞染色体畸变率和微核率等的影响。结果显示，同一浓度下，随着氯化铜胁迫天数的延长，蚕豆种子发芽率、根长、芽长虽然呈增加趋势，但增加幅度明显小于对照；相同处理天数下，氯化铜处理浓度与蚕豆种子发芽率、根长、芽长基本成反比，但与蚕豆根尖细胞染色体畸变率及微核率成正比，并且氯化铜处理浓度越高，染色体畸变率及微核率增加幅度越大。这表明不同浓度的氯化铜胁迫处理不同天数对蚕豆种子发芽率、根长、芽长、主根和侧根根尖细胞染色体及微核均有不同程度地影响。

关键词：蚕豆；铜胁迫；微核率；染色体畸变；根系

Effect of Heavy Metals Stress on Life Activities of Broad Bean Root

Abstract: Choosing copper chloride to handle the seeds of broad bean and its taproots and lateral roots and researching the effect of copper chloride on germination of broad bean seeds and chromosome aberration rate and micronucleus rate of root tip cells. The results showed that under the same concentration of copper chloride, when the days of stress treatment increased, the germination rate and the length of root and sprout of broad bean seeds were increased, but the range of increase was significantly less than the control group; Under the same treatment time, the concentration of copper chloride was almost inversely proportional to the germination rate and the length of root and sprout, while which was proportional to the chromosome aberration rate and micronucleus rate of root tip cells, and the higher the concentration of copper chloride, the larger the range of chromosome aberration rate and micronucleus rate. It indicated that different concentration and time of copper chloride stress had different degrees of impact on the germination rate, the length of root and sprout, the chromosome and micronucleus of taproot and lateral root tip cells.

Keywords: Broad bean; Copper stress; Micronucleus rate; Chromosome aberration; Root

目    录

摘  要 1

引言 2

1.材料与方法 2

1.1实验材料 2

1.2实验方法 3

1.2.1实验试剂制备 3

1.2.2蚕豆种子萌发前处理 3

1.2.3蚕豆种子萌发实验 3

1.2.4蚕豆主根根尖细胞学观察实验 3

1.2.5蚕豆侧根根尖细胞学观察实验 4

2.结果与分析 4

2.1氯化铜胁迫对蚕豆种子发芽率的影响 4

2.2氯化铜胁迫对蚕豆种子根长的影响 5

2.3氯化铜胁迫对蚕豆种子芽长的影响 5

2.4 氯化铜胁迫对蚕豆根尖细胞染色体的影响 6

2.5 氯化铜胁迫对蚕豆根尖细胞微核率的影响 7

3. 结论与讨论 7

3.1 结论 7

3.2 讨论 7

参考文献 10

致谢 11

重金属胁迫对蚕豆根系生命活动的影响

引言

近几年，重金属污染问题越来越严重，导致我们的生态环境持续恶化。因此重金属污染已引起世界各地人们的广泛关注[1-4]。在农业生产中，适量的重金属离子可能会对植物有一定的益处，但当环境中重金属离子超过某一临界值时，就会对植物的生理生化特性产生很大的影响[5]。本实验所用到的重金属铜，是植物生长发育所需的一种微量元素，是一些蛋白质和氧化还原酶如超氧化物歧化酶等关键组成成分，因为它会储存在叶绿体中，所以可以进行光合作用，又是氧化还原酶的组成成分，也可以影响氧化还原过程[6-8]。蚕豆因为其体细胞染色体共有六对，且染色体比较大，是很好的细胞遗传学研究材料，并且蚕豆根尖细胞含有较多的分裂细胞，制片比较简单，容易观察，因此想要测知污染物的环境毒理效应可以借用蚕豆根尖分裂细胞的细胞学实验来观测[9-11]。利用蚕豆作材料来研究有丝分裂、无丝分裂、染色体形态结构也是国内外环境监测常用的遗传毒理学检测技术[12-13]。本实验以蚕豆为材料，利用不同浓度的氯化铜对蚕豆萌发和生长过程进行胁迫处理，以此来探究氯化铜的处理浓度和处理时间对蚕豆种子萌发、根系生长及根尖细胞的细胞核和染色体的影响，在理论上揭示重金属胁迫对蚕豆的损伤机理，在生产应用上为重金属危害植物提供科学依据。