【正文】 結(jié)果與分析 15 同樣在磷濃度為 ％ 。由此也反應(yīng)了磷對重金屬錳有一定的修復(fù)作用，并且呈現(xiàn)出了明顯的劑量 —— 效應(yīng)關(guān)系，并且在磷濃度為 。染色體 斷片 后 含 有著絲粒和 不含著絲粒 的兩種情況 ，其斷裂后的行為是不同的。它也是染色體畸變的主要形式之一。從而判定錳中毒后磷對蠶豆根尖的細(xì)胞分裂活動具有抑制和促進(jìn)的雙重作用。 同時用磷作為修復(fù)劑還有一定的 環(huán)境風(fēng)險。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 附錄 26 附表二 磷在錳的脅迫下對蠶豆根尖細(xì)胞有絲分裂的影響 染色體短片細(xì)胞數(shù) 染色體粘連細(xì)胞數(shù) 落后染色體細(xì)胞數(shù) 染色體橋細(xì)胞數(shù) 染色體環(huán)細(xì)胞數(shù) 正常分裂細(xì)胞數(shù) 鏡檢細(xì)胞總數(shù) 1—— 1 18 13 0 0 0 24 1000 1—— 2 4 5 0 0 0 10 1000 1—— 3 9 7 0 0 0 7 1000 1—— 4 1 6 0 0 0 1 1000 1—— 5 13 18 0 0 0 21 1000 2—— 1 4 16 2 0 0 17 1000 2—— 2 9 9 0 0 0 15 1000 2—— 3 5 7 0 0 0 14 1000 2—— 4 3 6 0 1 0 10 1000 2—— 5 11 10 0 0 0 18 1000 3—— 1 6 14 2 0 0 26 1000 3—— 2 12 10 2 0 0 36 1000 3—— 3 3 3 1 1 0 14 1000 3—— 4 3 18 0 0 0 28 1000 3—— 5 5 18 0 0 0 28 1000 4—— 1 8 9 0 0 0 10 1000 4—— 2 1 5 1 0 0 21 1000 4—— 3 16 4 0 1 0 62 1000 4—— 4 1 7 0 0 0 22 1000 4—— 5 1。針對運(yùn)用磷酸鹽來修復(fù)重金屬對土壤污染研究的現(xiàn)狀以及其中存在的問題，并且結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外在環(huán)境科學(xué)以及土壤化學(xué)發(fā)展方面的趨勢，一致認(rèn)為今后在該領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)如下方面的研究： (1)磷作為一種重要修復(fù)劑的環(huán)境風(fēng)險的評價與分析。蠶豆根尖細(xì)胞錳中毒后，當(dāng)有磷的加入后，染色體畸變率都會有所下降。 染色體橋，是細(xì)胞異常分裂和染色體的畸變的又一特征，因為染色體在斷裂后再融和，當(dāng)兩個染色單體著絲粒分別移向相兩極后，其臂仍然粘連一起，則兩攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié)果與分析 17 極之間被拉緊而形成染色體后期橋如圖 (附錄 A 圖十四 )所示。不含著絲粒的斷片通常在核分裂時被排出核外，不久即消失，也是與其它染色體發(fā)生融合、易位和插入等的原因 之一 。 蠶豆根尖的細(xì)胞染色體畸變的主要形態(tài) 用配置的培養(yǎng)液處理蠶豆的根尖，經(jīng)過鏡檢后發(fā)現(xiàn)了大量的畸變?nèi)旧w，其中包括了染色體短片、染色體粘連、落后染色體、染色體環(huán)、染色體橋以及非二極分裂等情況。其中對照一組的平均分裂指數(shù)為 ‰ ，實驗二至六組分別用 13mmol/L、 、 、 、 L 的磷修復(fù)后，隨著磷濃度的逐漸降低，平均分裂指數(shù)從 ‰ 、 ‰ 、 ‰ 、‰ 至 ‰ 呈現(xiàn)除了先增后減的趨勢，并且在磷濃度為 高位 ‰ 。而染色體畸變率比對照組搞了 ％。表明不是磷濃度越高修復(fù)越好。對照一組用蒸餾水做對照，在 2mmol/LMnCl2溶液的處理下，有絲分裂指數(shù)為 ‰ ，而此時的染色體畸變率為 ％ ，已經(jīng)有半數(shù)的有絲分裂細(xì)胞發(fā)生了染色體畸變，表明在此濃度下其染毒效果較好，并且比較容易觀察比較。 5 539。 固定 將已經(jīng)染毒 24h 的 6組蠶豆根尖截取 1cm 左右于 6個小燒杯中用 20ml 蒸餾水浸洗 5min 后，在用蒸餾水沖洗一次后于 6個已經(jīng)編號為 6的塑料杯中進(jìn)行固定，每個塑料杯加 10ml 現(xiàn)配固定液，最后蓋上蓋子在室溫條件下固定 5— 9h后分，用 95%乙醇浸洗 10min后轉(zhuǎn)入 70%乙醇中保存?zhèn)溆谩? 6 號為分別用 13mmol/L、 、 、 液共同處理的實驗組。 100ml26mmol/LKH2PO4溶液的配制：首先稱取 100ml小燒杯中。我國則是在 1985 年發(fā)表 了首篇用蠶 豆根尖微核試驗直接檢測淡水湖泊水質(zhì)污染的論 文 [29]。 蠶豆根尖細(xì)胞分裂明顯，并且其蠶豆的染色體由六組較大的染色體組成，這些特征使得蠶豆易于在顯微鏡下觀察其細(xì)胞分裂情況。莢果，種子扁平，略呈矩圓形或近于球形。自熱帶至北緯63176。磷酸鹽的大量施入后 ，可能會造成磷的淋失、營養(yǎng)富集等環(huán)境問題，也該引起重視。 目前在運(yùn)用于重金屬修復(fù)土壤方面的修復(fù)劑，主要以磷酸鹽為主。 磷作是植物體的一種重要的營養(yǎng)元素。目前對錳中毒的植物進(jìn)攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 5 行修復(fù)的研究較少，報道的則更少，這方面應(yīng) 該引起我們的高度重視。錳不但直接參與了光合作用的放氧過程，而且也是維持葉綠體結(jié)構(gòu)的重要元素。因此我們在追求經(jīng)濟(jì)效益的今天，也要與環(huán)境和諧發(fā)展，攜手并進(jìn)。錳屎即我們熟悉的錳渣， 錳渣帶來的污染并不是只有單一的錳的毒害，通常還伴有大量的鉛、鉻、鋅等重金屬物質(zhì)。徐爭啟 [7]等人針對攀枝花的土壤特性，采集了礦區(qū)土壤對 Cu、 Pb、 Zn、 Co、 Ni、As、 Cd、 Ti、 V、 Cr、 Hg、 Mn元素進(jìn)行了相關(guān)分析，認(rèn)為 Mn的污染系數(shù)僅次于 V、 Cu、 Cd、 Ti 等金屬的污染系數(shù)。人體攝入適量的錳， 對身體是有益的，但是如果攝入量過多則會影響到人體健康，造成錳中毒。 Wasay研究發(fā)現(xiàn) EDTA、 DTPA 對 Mn、 Pb、 Cr 有較好的固定作用 [6]。再次是運(yùn)用污泥作為肥料。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 2 重金屬污染來源廣泛，但是最主要的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)生產(chǎn)兩個方面。根據(jù)研究目的與污染特性選擇適當(dāng)?shù)脑u價方法 ， 可以為土壤生態(tài)風(fēng)險管理提供科學(xué)信息。錳不是植物生長的必需元素，而是一種對植物有積累性危害的污染物質(zhì)，與其他污染物相比，在環(huán)境中的滯留時間較長。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 磷在錳的脅迫下 對蠶豆根尖有絲分裂的影響 院（系）： 生物與化學(xué)工程學(xué)院 年級專業(yè)： 20xx 級生物工程班 二〇一三年六月 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 II 摘 要 本課題為探究磷在錳的脅迫下對蠶豆根尖有絲分裂的影響。而環(huán)境中的重金屬，特別是錳的含量越來越高，其毒 性已引起人們的普遍重視。目前已有的幾類重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險評價方法 ： 包括概念模型法、數(shù)學(xué)模型法、指數(shù)法、形態(tài)分析法、植物培養(yǎng)法等。因此怎樣才能有效的減少與緩解重金屬的污染、以及重金屬對生態(tài)環(huán)境與生物體的危害，成為了當(dāng)今環(huán)境難題之一 [3]。雖然帶來了一些效益，但是同時也造成了一定的環(huán)境污染。目前這方面的研究在國內(nèi)外均有報道，李培軍等人 [5]等人利用菌根來吸收與固定重金屬 Mn、 Fe、 Zn、 Cu 已經(jīng)取得了較好的效果；熱處理法就是利用熱處理技術(shù)將重金屬從土壤中解吸處理的一門修復(fù)技術(shù)，這主要應(yīng)用于Hg 的處理；淋洗絡(luò)合法就是運(yùn)用淋洗劑將土壤中的固相重金屬變?yōu)橐合?，進(jìn)而達(dá)到修復(fù)的目的。在目前隨著工業(yè)的快速發(fā)展，這方面的問題更是嚴(yán)重，急需一個攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 3 解決問題的辦法。在礦山企業(yè)快速發(fā)展的今天，同時也帶來 了大量的污染。其電解錳帶來的高毒性，高污染以及難以處理和衰變的錳屎就像他的產(chǎn)業(yè)一樣吸引人的注意。葉綠體在光合作用的過程當(dāng)中，錳可 也在快速的發(fā)展，與此同時，可能隨之帶來大量的環(huán)境問題。如果是植物體內(nèi)的錳過多，則光氧化所產(chǎn)生 Mn3 + 較多，將會導(dǎo)致細(xì)胞的成分氧化過度而出現(xiàn)相應(yīng)的缺綠癥狀；錳在植物體的光合作用中也具有重要的生理功能。當(dāng)出現(xiàn)低錳脅迫的時候，首先的是表現(xiàn)在嫩葉，但是由于不同的植物又各有差異。而磷的供應(yīng)直接 影響農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。其他影響因素還包括了 PH 值、反應(yīng)時間等。大多數(shù)的學(xué)者認(rèn)為 P/M=3/5是最為恰當(dāng)?shù)模且灿胁糠謱W(xué)者認(rèn)為 P/M=[25]，如此大的變化幅度，的確讓人擔(dān)憂。中國的蠶豆，相傳為西漢張騫自西域引入?？偁罨ㄐ?，花蝶形。 蠶豆是一種廣為種植，營養(yǎng)價值很高的經(jīng)濟(jì)作物 [26]。顯得更為簡單方便。 實驗試劑的配制 500ml4mmol/LMnCl2溶液的配制：首先稱取四水氯化錳 于 100ml 小燒杯中溶解，在用 500ml容量瓶定容，最后轉(zhuǎn)入 500ml試劑瓶保存?zhèn)溆?。其?1 號為蒸餾水對照組，即只用 2mmol/LMnCl2 溶液。將洗凈的 12個培養(yǎng)皿分成 6組，預(yù)先墊放兩層 醫(yī)用紗布，按下表 ，每個培養(yǎng)皿整齊擺放 5粒蠶豆，并且蓋上一層紗布保濕，在 24℃條件下進(jìn)行染毒 24h。 4 439。 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 計算公式： 細(xì)胞分裂指數(shù)（ M） =分裂的細(xì)胞總數(shù) /總細(xì)胞數(shù)‰ 平均細(xì)胞分裂指數(shù)（ ） =（ M1+M2+M3） /3 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 實驗方案與過程 11 染色體的畸變率（ Z） =染色體畸變的細(xì)胞總數(shù) /分裂的細(xì)胞總數(shù)％ 平均染色體的畸變率（ ） =（ Z1+Z2+Z3） /3 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié)果與分析 12 3 結(jié)果與分析 磷在錳的脅迫下對蠶豆根尖細(xì)胞分裂指數(shù)與染色體畸變率的影響 表 磷在錳的脅迫下對蠶豆根尖細(xì)胞分裂指數(shù)（ ‰ ）與染色體畸變率（ ％ ）的影響 染色體短片細(xì)胞數(shù) 染色體粘連細(xì)胞數(shù) 落后染色體細(xì)胞數(shù) 染色體橋細(xì)胞數(shù) 染色體環(huán)細(xì)胞數(shù) 畸變分裂細(xì)胞總數(shù) 正常分裂細(xì)胞數(shù) 鏡檢細(xì)胞總數(shù) M3 ‰ Z3 ％ 一組 57 41 12 0 0 110 102 5000 二組 64 11 2 0 1 78 82 5000 三組 48 9 2 1 1 61 101 5000 四組 38 32 2 0 0 72 180 5000 五組 48 28 5 0 0 81 109 5000 六組 38 47 5 1 0 91 70 5000 表 次平行試驗蠶豆根尖有絲分裂指數(shù)與染色體畸變的情況。由實驗四、三、二組可知道，當(dāng)磷濃度 以后隨著磷濃度的升高，其修復(fù)效果反而越來越差。而同樣在磷濃度為 ，染色體畸變率為％，完全不能修復(fù)。 表 磷在錳的脅迫下對蠶豆根尖細(xì)胞平均分裂指數(shù)（ ‰ ） 一組 二組 三組 四組 五組 六組 M1 ‰ M2 ‰ M3 ‰ ‰ 表 ，反應(yīng)了磷在錳的脅迫下對蠶豆根尖細(xì)胞平均分裂指數(shù)的影響 。但是修復(fù)效果仍然不是特別明顯，只能說明磷對錳污染的確有緩解作用。含有著絲粒時，在核分裂后期斷片具有向 兩 極移動的能力，所以往往能在細(xì)胞內(nèi)長期存在，這也是混倍體和非整倍體產(chǎn)生的原因。 落后染色體形成的主要情況有兩種：一是在其細(xì)胞有絲分裂的中期發(fā)生，即當(dāng)染色體從不規(guī)則的排列逐步地整齊排列在赤道板上的時候，其中有個別的染色體、多個染色體或者是因為染色體的斷片導(dǎo)致沒有及時的排列到赤道板上如圖(附錄 A 圖十 )所示；另一種 則是在細(xì)胞的有絲分裂的后期，正常的細(xì)胞染色體都會移向兩極，但是個別染色體或者是染色體的片斷則滯留在兩極之間，和染色體主體部分向兩極移動的速度與進(jìn)程不同如圖 (附錄 A 圖十一 )。 磷在錳的脅迫下對蠶豆根尖細(xì)胞染色體畸變率的影響 在本研究中，蠶豆根尖細(xì)胞染色體畸變率與磷濃度的大小密切相關(guān)。比如磷的淋失可能會導(dǎo)致水質(zhì)富營養(yǎng)化，以及營養(yǎng)失衡引起植物體必需的微量和中量元素的缺乏、土壤產(chǎn)生酸化現(xiàn)象等