废旧电池浸出液对大蒜根尖染色体结构的影响

[摘要]用不同浓度的电池浸出液分别处理大蒜的根尖，通过常规染色压片技术对大蒜根尖细胞的有丝分裂过程进行了观察。结果表明，当培养液中有较高浓度的电池浸出液时，细胞的生长受到明显的抑制，细胞的增殖率明显下降。同时细胞还出现染色体桥及微核等畸变现象。
[关键字]大蒜；电池浸出液；有丝分裂；染色体桥；微核

随着社会的发展及人民生活水平的提高，人们对电池的需求量越来越大。目前全世界的电池产量正以每年20%的速度增长，增长势头迅猛。我国是电池生产和消费大国，据统计，2000年全国的电池产量达到170亿只，占世界电池产量总量的1/3；电池的种类也达到14个系列250个品种[1]。废电池中含有大量的重金属如汞、镉、铅、镍以及酸、碱等有毒有害物质。但是，人们在使用电池的同时并未意识到这小小的电池会对环境乃至人类造成危害，而是将它们习惯性地随手丢弃，或者混于一般生活垃圾，堆放在自然界中。尽管废旧电池在生活垃圾中所占的份额不足1%，但是环境中52%的镉和88%的汞是来自于废旧电池。如果随意丢弃，泄漏到环境中，这些有害物质就会渗入土壤、水体，造成的污染和危害很大，将对生态环境和公众健康构成潜在的威胁。现在，世界各国都开始注意到了这个问题，国内外学者曾利用过物理、化学的方法以鸟类[2]、鱼类[3，4]为材料，对这方面的污染问题做了许多研究，而目前利用大蒜的研究只见到一些零星报道，本文通过提取废旧电池浸出液，进行稀释后对大蒜根尖进行一系列处理，经过一段时间处理。然后分析大蒜根尖细胞有丝分裂的数目和部分细胞染色体结构的变化，来分析废旧电池浸出液对大蒜根尖结构的影响。
1材料与方法
1.1实验材料
材料：市售优质大蒜（A llium sativum）
自用废弃5号普通锌锰干电池2节
用具：显微镜、水浴锅、天平、大烧杯、青霉素药瓶（25支）、培养皿、剪刀、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、滤纸、量筒、、离心机（漏斗、玻璃棒）滴管、酒精灯、火柴、标签、铅笔
药品：蒸馏水、无水乙醇、冰醋酸、、碱性品红溶液、苯酚溶液、1mol/L盐酸、95%乙醇
1.2材料处理与固定
1.2.1电池浸出液提取
取2节5号已失效的普通锌锰干电池（约10g），将锌皮去除后，取其黑色粉末置于150mL的三角瓶中，加100ml蒸馏水，并用玻璃棒充分搅动，放置3天。3天后取其上清液作为原液，定溶液浓度为1A，然后分别将原液稀释为0.01A、0.05A、0.10A、0.30A、0.50A、0.70A、0.90A备用。
1.2.2幼根培养
选取新鲜饱满的蒜瓣，剥去膜质鳞被，用细竹签（或细铁丝）将蒜瓣穿成串，放在盛有水的烧杯内，使蒜瓣的基部与水接触，并用1层～2层吸水纸盖上，置于温暖处（24℃～25℃）或培养箱中，保持一定的水分，3天～4天后在蒜瓣基部则可长出洁白的幼根。
1.2.3材料固定
当鳞茎处长出许多1～2cm长的根时，分别移入盛有不同浓度的电池浸出液的小玻璃瓶中，染毒24h。下午4：20～4：40取材，用卡诺固定液（V无水乙醇:V冰醋酸=3:1）固定24H。如当时不用可转入70%乙醇中，置4℃低温保存，供随时之用。
1.3大蒜根尖有丝分裂标本的制备
1.3.1酸解
解离是用酸解法除去细胞之间的果胶层并使细胞壁软化，以利于压片。从固定液中取出幼根，转入青霉素小瓶中，自来水冲洗3次，每次2min，蒸馏水洗2次，每次2min，吸净水分，加入1mol/L的HCI，将幼根浸没1min～2min后，吸去冷盐酸，加入60℃预热的1mol/LHCI置60℃水浴中水解8min～10min，视根软化的程度可适当增减时间，吸去热盐酸，再用室温下的盐酸浸洗1min～2min，蒸馏水洗2次，每次2min，吸净水分。
1.3.2软化
将解离好的材料用蒸馏水冲洗以后，转入45%的醋酸中软化10min左右。
1.3.3染色
取1～2根软化好的根尖放在载玻片上，用刀片切去伸长区。只留下1～2mm的分生区（也就是生长点），滴一滴改良苯酚品红染色液染色10～15min。
1.3.4压片
染色完毕上盖玻片，在酒精灯火焰上过3～4次，以手背试之，感觉微烫为宜（若认为染色较好，也可以不用酒精灯考片）。在盖玻片上覆以吸水纸，用左手拇指压住盖片的一角，用右手拇指用力下压盖片，在保证两玻片不错动的前提下，将材料压成薄薄的一层。
1.3.5镜检
压好的片子先在低倍镜下观察，找到分裂的细胞后，在转换成高倍镜观察染色体的动态变化。注意比较经过处理和未经过处理的材料的不同之处。
1.3.6显微照相
如果染色体分散良好，图像清晰，则在显微镜下观察拍照。
2实验结果与分析
2.1结果
2.1.1不同浓度比的电池浸出液对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响
经观察发现，各处理组均能抑制大蒜根尖细胞的分裂，其抑制作用因处理浓度不同而不同。经镜检发现，我们处理浓度越高，处理时间越长，抑制作用越明显（见图1）。

（图1）