Allium Cepa Test: Umwelttoxizität mit Zwiebeln bewerten

Zwiebeln (Allium cepa) werden verwendet, um Umweltgefahren zu bewerten, indem sich entwickelnde Wurzeln mit den zu testenden Substanzen in Kontakt gebracht werden. Nach ausreichender Exposition werden die Wurzeln entfernt, gefärbt und zerdrückt, sodass die Chromosomen der Zellen unter einem Lichtmikroskop sichtbar werden können. Toxizität liegt vor, wenn Chromosomenanomalien oder Zellteilungsanomalien festgestellt werden. Wurzelspitzen werden verwendet, weil sich die Zellen dort aktiv teilen und wachsen, was eine gute Gelegenheit bietet, Chromosomen während verschiedener Stadien der Zellteilung zu sehen.

Was Sie benötigen

• Zwiebeln
• Messer
• Wasser
• Bechergläser oder andere Behälter für Flüssigkeiten und Zwiebeln
• Testflüssigkeiten
• Rasierklinge oder Skalpell
• Gläschen
• Aceto-Alkohol-Fixiermittel
• Mikroskopträger
• Deckgläser
• Salzsäure
• Edelstahl-Macerationsstab
• Carbol-Fuchsin-Färbemittel
• Aceto-Orcein-Färbemittel
• Essigsäure
• Kanada-Balsam
• Lichtmikroskop
• Kameraaufsatz für Mikroskop

Anleitung

Test einrichten

1. Entfernen Sie die äußere trockene Schale von 12 Zwiebeln. Kratzen Sie den Boden der Zwiebel um die Bodenplatten herum, ohne den Bereich zu beschädigen, aus dem die Wurzeln hervortreten werden.

2. Wählen Sie Bechergläser mit einer Öffnung, die breit genug ist, um den Boden der Zwiebeln in den Testflüssigkeiten unterzutauchen. Füllen Sie die Bechergläser mit destilliertem Wasser und platzieren Sie die Zwiebeln in den Bechergläsern im Kontakt mit dem Wasser. Schirmen Sie die Seiten der Bechergläser mit Alufolie ab, um unterirdische Dunkelheit zu simulieren. Wechseln Sie das Wasser täglich.

3. Untersuchen Sie die Zwiebelbasen nach zwei Tagen. Wurzeln sollten gebildet sein. Bewerten Sie das Wurzelwachstum und verwerfen Sie die beiden Zwiebeln mit dem schwächsten Wurzelwachstum.

4. Richten Sie eine zweite Serie von fünf Bechergläsern ein, die jeweils eine Probe des zu testenden Materials enthalten, wie Abwasser oder Industrieabwasser. Geben Sie fünf der Zwiebeln in diese Bechergläser. Behalten Sie die anderen fünf in destilliertem Wasser als Testkontrollen. Lassen Sie die Wurzeln weitere 24 Stunden wachsen.

Wurzeln vorbereiten

1. Ernten Sie mit einem Skalpell oder einer Rasierklinge fünf bis sechs Wurzelspitzen von jeder Zwiebel und notieren Sie, welche Kontrollen und welche Testsubjekte waren. Bewahren Sie Wurzeln einzelner Zwiebeln getrennt in kleinen beschrifteten Gläschen auf.

2. Fixieren Sie die Wurzelspitzen sofort in Aceto-Alkohol im Verhältnis 1:3. Legen Sie die Wurzelspitzen einer Zwiebel auf einen Mikroskopträger und macerieren Sie sie in 1N Salzsäure, was 1 molare Salzsäure entspricht, bei 60 Grad Celsius für drei Minuten. Färben Sie die macerierten Spitzen mit Carbol-Fuchsin-Färbemittel, einer Mischung aus Phenol und basischem Fuchsin, die an Elementen in Zellwänden bindet, sodass sie unter Lichtmikroskopie besser sichtbar werden.

3. Fügen Sie 2 Prozent Aceto-Orcein-Färbemittel in 4 Prozent Essigsäure hinzu. Dies färbt die Chromosomen. Rühren Sie mit dem Macerationsstab. Legen Sie einen Deckgläser auf und drücken Sie ihn fest, um die Wurzelspitzen zu zerdrücken. Versiegeln Sie entweder die Ränder mit schnell trocknendem Nagellack oder montieren Sie die Präparate dauerhaft in Kanada-Balsam, Harz vom Balsamtannenbaum, gemischt mit ätherischen Ölen oder Xylol. Nummerieren Sie die Träger, sodass die Ergebnisse aufgezeichnet, aber nicht ersichtlich ist, ob jeder ein Testsubjekt oder eine Kontrolle ist.

Ergebnisse aufzeichnen

1. Platzieren Sie den Mikroskopträger auf der Objektplatte eines Lichtmikroskops. Untersuchen Sie das Feld bei geringer Vergrößerung und wechseln Sie zu höheren Vergrößerungen, um die Chromosomen zu untersuchen.

2. Notieren Sie die Chromosomenaberrationen auf einem Datenblatt, wobei Sie die Informationen nach der kodierten Nummer für jede Zwiebel aufzeichnen. Fügen Sie unvollständig getrennte oder gebrochene Chromosomen, Mikronuklei (zusätzliche Kerne, die sich am Ende der Zellteilung bilden und Chromosomentrümmer enthalten können), Chromosomenringe sowie klebrige und gestörte Chromosomen in verschiedenen Stadien der Zellteilung hinzu. Fotografieren Sie jeden Träger.

3. Analysieren Sie die Daten mithilfe statistischer Analysen. Interpretieren Sie die Ergebnisse, um zu bewerten, ob die Testlösung genotoxisch ist oder nicht.