多環(huán)芳烴對植物的基因毒性及氧化脅迫.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)是環(huán)境中廣泛存在的一類持久性有機(jī)污染物，具有較強(qiáng)的生理和遺傳毒性且自然降解率低，對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成持久威脅，是優(yōu)先控制的一類污染物。鑒于PAHs具有致癌、致畸、致突變的“三致”效應(yīng)，研究PAHs的基因毒性就顯得十分重要。單純用PAHs的濃度很難代表其潛在的毒性，如何快速、準(zhǔn)確的評價PAHs對植物的基因毒性，建立可靠的評價體系，從而利用植物進(jìn)行PAHs的原位監(jiān)測？
　　本研究以PAHs對植物DNA損傷的彗星

2、實(shí)驗(yàn)為主，結(jié)合抗氧化酶活性，丙二醛含量等相關(guān)指標(biāo)，揭示PAHs對植物的基因毒性以及氧化脅迫。同時探討影響PAHs基因毒性的可能因素，旨在為土壤PAHs污染生態(tài)毒理指標(biāo)的建立和完善以及PAHs的早期監(jiān)測和預(yù)警提供理論依據(jù)。取得的主要結(jié)果如下:
　　(1)以蠶豆(Vicia Faba)為對象、菲為PAHs代表物，利用彗星實(shí)驗(yàn)，采用水培染毒2h，研究了PAHs的DNA損傷效應(yīng)。利用已知的基因毒性試劑甲基磺酸乙酯(EMS)為污染物進(jìn)行水培

3、2h染毒，結(jié)果確定了Olive尾動量(OTM)為評價DNA損傷的參數(shù)（水培條件下）。在細(xì)胞彗星實(shí)驗(yàn)中蠶豆根尖DNA損傷的程度隨菲濃度(0～0.6 mg·L-1)升高而顯著增大。最高濃度組(0.6 mg·L-1)OTM值比陰性對照增加了132.63％，存在劑量依賴性，表明菲能誘導(dǎo)蠶豆根尖DNA的損傷。培養(yǎng)液中菲濃度為0.1 mg·L-1時培養(yǎng)蠶豆0～12 h，DNA損傷隨時間延長而增大，12 h時OTM值為38.82±4.48;12～24

4、 h，DNA損傷則隨時間趨小。為確定菲污染導(dǎo)致DNA損傷的途徑，進(jìn)行了非細(xì)胞彗星實(shí)驗(yàn);結(jié)果表明，0.05 mg·L-1菲即可造成顯著的DNA損傷(OTM值為22.27±0.42)，且隨菲濃度提高，DNA損傷增大。菲對蠶豆根尖細(xì)胞可能存在直接的DNA損傷效應(yīng)。
　　(2)采用沙培的方法，以菲、芘為PAHs代表，研究了其對植物氧化脅迫、DNA損傷及兩者之間的關(guān)系。以超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活

5、性和丙二醛(MDA)含量為指標(biāo)研究了菲、芘對蠶豆的氧化脅迫;利用彗星實(shí)驗(yàn)檢測了菲、芘對蠶豆的DNA損傷效應(yīng);通過蠶豆幼苗根（使用或不使用抗氧化劑維生素E預(yù)處理）暴露于菲、芘研究了DNA損傷與氧化脅迫的關(guān)系。結(jié)果表明，菲、芘污染能夠造成蠶豆SOD、POD、CAT活性提高和MDA含量上升，且MDA含量隨菲、芘污染程度的升高而增加;蠶豆根尖細(xì)胞DNA損傷也隨菲、芘暴露濃度的升高而增大，菲污染條件下尾矩(TM)值從陰性對照的46.41μm增加到

6、50 mg·kg-1處理濃度的122.04μm，增加了162.96％(P＜0.01)。50 mg·kg-1芘暴露下TM值從陰性對照的44.30μm增加到50 mg·kg-1處理濃度的110.36μm，增加了149.21％(P＜0.01);研究同時顯示，經(jīng)過抗氧化劑維生素E(2，4 mg·L-1)預(yù)處理，蠶豆的DNA損傷程度減小。菲、芘能對蠶豆產(chǎn)生氧化脅迫，對蠶豆根尖細(xì)胞具有DNA損傷效應(yīng)且菲、芘誘導(dǎo)的DNA損傷與氧化脅迫有關(guān)。
　

7、　(3)采用沙培染毒48 h的方法，研究了苊烯、苊、芴、菲、熒蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并[a]芘等8種PAHs在10，30，50 mg·kg-1三個濃度下對蠶豆的DNA損傷效應(yīng)。結(jié)果表明，隨著PAHs環(huán)數(shù)和分子量的增加，PAHs對蠶豆根尖細(xì)胞DNA損傷程度減小。通過不同濃度PAHs基因毒性大小(TM值)與環(huán)數(shù)、分子量、溶解度、辛醇-水分配系數(shù)（Kow）等的皮爾遜相關(guān)性分析，8種多環(huán)芳烴基因毒性大小(TM值)與多環(huán)芳烴環(huán)數(shù)、分子量、log