1. 研究目的与意义
微核的产生，是由于在环境中受到辐射和其它诱变因子的作用，破坏了细胞的正常分裂，染色体断裂形成断片。在正常情况下，这些断片会自然愈合，但在污染的影响下，这种愈合就会受到阻碍，甚至断裂还会有所增强。这些断片由于缺乏着丝点，不能移向两极而停留在细胞质中，形成大小不等的小核。其形态多样，但与主核相比，有自己清晰的轮廓，可与主核分离，也可以丝或蒂与主核相连，大小只有主核的三分之一以下。微核是环境中致畸变物对生物细胞的损伤，反之，也可利用微核作为一种评价遗传毒性的指标，用于监测辐射损伤、药物筛选、肿瘤防治的实验研究，以及环境质量评价。目前，许多国际性机构和国家，如国际经济合作与发展组织、国际环境诱变剂和致癌剂防护委员会、美国环保局、日本国立卫生实验所以及我国卫生部等，均已把它列为诱变试验的常规方法。
早在1886年的血液学文献中就曾对微核进行过描述。二十世纪六十年代，美国哥伦比亚大学医学院 r.rugh 在研究电离辐射照射小白鼠时，在淋巴结和外周血中发现微核，并建议以细胞微核的出现率作为诊断辐射损伤的辅助指标。1971年w.schmid和b.e.matter等人相继发表了《利用中国地鼠骨髓作为化学诱变的体内测试系统》及《以微核技术评价三乙烯亚胺醌诱发大种哺乳动物骨髓细胞染色体损伤》，并指出微核的发生随污染物剂量增加而增加，并与染色体畸变呈正相关，创立了鼠活体多染红细胞微核检测法 (即pce法)。此后，这一方法得到进一步发展，并日臻成熟，但由于受试验材料和条件的制约，在应用的范围和领域上有很大局限。为了寻找一个更加快速、灵敏、廉价、有效和便于广泛应用的方法，许多学者探讨了用植物微核法检测环境污染遗传毒性的可能性，并取得了可喜进展。迄今用植物微核评价遗传损伤的包括葱属类、蚕豆、紫露草和珍珠谷等。主要利用根尖，幼芽或花粉母细胞诱导产生微核，根据所检测的对象来决定何者更为适宜，如在液态环境中用根尖较好，在气态环境中则用叶尖细胞为妥。
段昌群等人利用公认的环境诱变剂平阳霉素（pym）对云南广泛种植的蚕豆品种的诱变反应进行了研究，其研究结果表明其所有的蚕豆品种对平阳霉素的诱变效应都达到非常显著性水平，说明蚕豆作为环境诱变剂的检测具有较高的可靠性另外也可以看出，在较低的浓度范围内，随着诱变剂的浓度升高，生物表现出来的诱变性增大；而当浓度升高到一定数量后，则随诱变剂浓度升高而下降。特别是在以染色体畸变率、微核率等细胞遗传学指标为诱变性能的检测指标时尤为突出。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
(1) 红豆杉和杜英供试植物的选择确定：蚕豆根尖；
(2) 红豆杉和杜英对微核的抑制作用情况分析；
3. 研究的方法与步骤
| 研究方法：采用蚕豆根尖细胞微核检测技术，探讨红豆杉核和杜英水提物对蚕豆根尖细胞微核率的影响情况，得出样品的遗传毒性的影响强度。 研究步骤：实验主要包括水浸液的制备、蚕豆根尖的制备、微核的诱变处理、恢复培养、根尖细胞的固定、酸解、染色压片等步骤，观察不同细胞的染色体情况，统计微核数目并进行微核率的计算。 实验材料与方法： (1) 实验材料（预实验） 蚕豆（vicia faba）、红豆杉、杜英、某品牌香烟烟丝。 分别选取蚕豆跟尖的主根和侧根观察植物细胞的有丝分裂，选取效果好的根尖进行正式实验。 (2) 水浸液的制备（预实验） 烟草水浸液：取香烟烟丝 2 g 放入500 mL 蒸馏水中，在70℃下浸提 2 h 后过滤，收集滤液备用。 红豆杉浸液：取红豆杉 4 g，放入 400 mL 蒸馏水中，在70℃下浸提 2 h 后过滤，收集滤液备用。 杜英浸液：取杜英 4 g 放入 400 mL 蒸馏水，在70℃下浸提 2 h 后过滤，收集滤液备用。 (3) 水浸液的制备（正式实验） 根据预实验的结果重复以上步骤并选取合适的蚕豆根尖与合适的烟草、红豆杉和杜英浸提液的浓度进行正式实验。 (4) 蚕豆根尖的制备 将蚕豆种子用自来水浸种24h，置25℃培养箱内催芽，待初生根长到 2 cm 时，选取发育良好、大小一致的幼苗备用。 (5) 实验分组 根据实验目的共6组，即阴性对照组（CK-），阳性对照组（CK ）和4个处理组，各组设计如表 1 所示。
(6) 处理 将选好的蚕豆随机分为 6 组，除去豆芽，25℃ 下，分别置于 6 种不同溶液中培养24 h，再置于蒸馏水中修复培养24h。 (7) 制片与观察 切取上述各组根尖，用新配的卡诺氏固定液固定32h，用1 mol/L盐酸在60℃下解离，按CK-、N1、N2、N3、N4 、CK 的顺序依次解离4.5、5.5、5.5、5.5、5.5 和 7.5 min。改良品红溶液染色，常规制片镜检，记录每个根尖微核千分率（MCN‰）。 (8) 微核判断标准 微核鉴别一般遵循以下原则：（1）微核位于细胞浆中独立于主核的核小体，其大小为主核大小的三分之一以下，并与主核分离；（2）微核着色与主核相当，或稍浅，并具有染色质颗粒，着色比主核深的可能是染料颗粒而不是微核；（3）微核形态为圆形、椭圆形或不规则形。（4）在正常情况下，一般认为本底微核率不超过千分之五。（5）微核同主核可以是相互紧靠在一起的，也可以是相互分离的，但若是紧靠主核或在主核内部的微核，则必须大于主核的1/10；微核着色应与主核相当或稍浅。 (9) 实验数据的统计处理和污染程度划分 将实验数据按一下步骤进行统计学分析处理：
a.计算各测试样品（包括对照组）微核千分率（MCN‰）
如果对照本底MCN‰为 10 ‰以下，可采用如下标准进行分析以确定样品的污染程度： MCN‰在 10‰以下，表示基本没有污染； MCN‰在 10‰－18‰区间，则表示有轻度污染； MCN‰在 18‰－30‰区间，则表示有中度污染； MCN‰在 30‰以上，则表示有重度污染； b.也可以采用“污染指数”判别：此方法可避免因实验条件等因素带来的 MCN‰本底的波动，方法如下：
污染指数在 0－1.5 区间为基本没有污染； 污染指数在 1.5－2 区间为轻度污染； 污染指数在 2－3.5 区间为中度污染； 污染指数在 3.5 以上为重度污染； c.如果对照本底 MCN‰为 10 ‰以上，可采用t检验（被测样品较少时）检测处理液致畸效果是否明显，或以F检验（被测样品较多时）检测各处理之间是否具有显著的差异。 |
4. 参考文献
[1] 嵇庆,朱卫中,潘真强,等.香烟烟雾水溶物诱发蚕豆根尖细胞微核的研究[j]．遗传, 1995,17(3): 35-38.
[2] qian x w. mutageniceffects of chromium trioxide on root tip cells of vicia faba[j]. zhejiang univ sci, 2004, 5(12): 1570-1576.
[3] 王映雪.微核技术在环境检测中的应用概况[j].云南财经学院学报,2004, 15: 55-56.
5. 计划与进度安排
（1）2022-2022-1学期17-20周---2022-2022-2学期第2周：接受任务书。查阅资料，确定所选香烟样品以及供试植物，准备开题报告，外文论文翻译。
（2）第3周---第4周：综合相关文献资料，撰写开题报告完成后在系统中提交，设计微核实验方案并准备预试验，准备蚕豆根尖的筛选以及浸提液的制备和浸提液浓度的选取。
（3）第5周---第6周：进行预实验，分别观察蚕豆跟尖的主根和侧根观察植物细胞的有丝分裂，然后再选取效果好的根尖进行接下来的实验。
