đột biến của mô sẹo tiêu
Tỉ lệ sống
Các mô sẹo tiêu đƣợc chiếu xạ từ 20 – 60 Gy. Tia gamma có thể ảnh hƣởng hoặc không ảnh hƣởng đến khả năng sông sót của mô sẹo tùy theo sự tƣơng tác của nó trên mô.
Bảng 4.6 Ảnh hƣởng của liều chiếu xạ tia γ đến khả năng sống sót của mô sẹo tiêu
Nghiệm thức Liều xạ (Gy) Tỉ lệ sống sau chiếu xạ (%)
2 tuần 3 tuần 4 tuần
S0 0 100c 100d 100d
S1 20 81,25a 81,25c 75,0c
S2 40 81,25a 75,0b 56,25b
S3 60 87,5b 62,5a 37,5a
Các số liệu đã được chuyển đổi hàm arcsin (x)1/2 trước khi xử lý thống kê. Các ký tự khác nhau theo sau các giá trị trung bình biểu hiện sự khác biệt ở mức P > 0,05
Từ kết quả bảng 4.6 có thể nhận thấy liều xạ đã tác động đến sự sống của mô sẹo. Ở nghiệm thức đối chứng sau 4 tuần nuôi cấy tỉ lệ sống vẫn đạt 100 % còn các nghiệm thức khác thì có sự khác biệt về tỉ lệ sống.
Sau 2 tuần chiếu xạ tỉ lệ sống ở các nghiệm thức không có sự khác biệt về phƣơng diện thống kê nhƣng cả 3 nghiệm thức đều có mẫu bị chết. Ở thời điểm này mẫu vẫn tiếp tục tạo sẹo, hầu nhƣ không có sự thay đổi nhiều về hình thái bên ngoài duy chỉ có một số mẫu bị chết đen. Có lẻ, sau thời gian 2 tuần chiếu xạ thì tỉ lệ tế bào bị biến dạng vẫn còn ít nên mẫu vẫn sống chỉ có một số bị chết có thể là do bị tác động mạnh của phóng xạ.
Ở thời điểm sau 3 tuần chiếu xạ: tỉ lệ sống ở 2 nghiệm thức S2 (liều xạ 40 Gy) và S3 (liều xạ 60 Gy) giảm nhiều so với nghiệm thức không chiếu xạ, còn nghiệm
thức S1 (liều xạ 20 Gy) tỉ lệ sống không đổi. Các mẫu bị xốp và đen nhiều sau 3 tuần chiếu xạ nhƣng khi cắt bên trong mẫu chúng tôi thấy mô sẹo vẫn còn sự sống (mô vẫn còn màu xanh). Hiện tƣợng này có thể giải thích là do đã có sự tƣơng tác của liều lƣợng phóng xạ với mô tiêu đã ảnh hƣởng đến khả năng sinh trƣởng của mô sẹo.
Mô sẹo tiêu sau 4 tuần chiếu xạ: tỉ lệ sống ở giai đoạn này đã có sự khác nhau về mặt thống kê. Nghiệm thức không chiếu xạ thì tỉ lệ sống vẫn đạt 100% còn ở tất cả các nghiệm thức còn lại tỉ lệ sống đều giảm và giảm nhiều nhất là ở nghiệm thức S3 kế đến là nghiệm thức S2. Từ kết quả trên có thể kết luận là ở liều xạ 40 và 60 Gy đã tác động mạnh đến khả năng sống sót của mô sẹo tiêu, còn ở liều xạ 20 Gy thì tỉ lệ sống có giảm so với nghiệm thức đối chứng có nghĩa là vẫn có sự tƣơng tác giữa tế bào mô sẹo và phóng xạ.
Tỉ lệ tạo phôi
Liều xạ ảnh hƣởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến khả năng tạo phôi của mô sẹo cũng nhƣ tia gamma kích thích hoặc ức chế sự hình thành phôi của mô sẹo tiêu.
Bảng 4.7 Ảnh hƣởng của liều xạ gamma đến khả năng tạo phôi của mô sẹo
Nghiệm thức Liều xạ (Gy) Tỉ lệ phôi sau chiếu xạ (%)
2 tuần 3 tuần 4 tuần
S0 0 18,75a 31,25b 50,0d
S1 20 56,25c 68,75d 43,75c
S2 40 50,0d 56,25c 31,25b
S3 60 31,25b 25,0a 25,0a
Các số liệu đã được chuyển đổi hàm arcsin (x)1/2 trước khi xử lý thống kê. Các ký tự khác nhau theo sau các giá trị trung bình biểu hiện sự khác biệt ở mức P > 0,05
Kết quả xử lý số liệu cho thấy có sự khác biệt tỉ lệ phôi về phƣơng diện thống kê của các nghiệm thức. Sau 2 tuần chiếu xạ: tất cả các nghiệm thức chiếu xạ đều cho tỉ lệ tạo phôi cao hơn hẳn so với nghiệm thức không chiếu xạ, tỉ lệ tạo phôi cao nhất là nghiệm thức S1 (20 Gy) rõ ràng là liều xạ đã tác động đến quá
trình tạo phôi của mô sẹo và đã kích thích mô sẹo tạo phôi đồng thời cũng tạo ra nhiều mô xốp. Những mô xốp này không có khả năng tạo phôi và thƣờng bị đen rồi chết sau một thời gian nuôi cấy.
Tạo phôi sau 3 tuần chiếu xạ: tỉ lệ phôi ở nghiệm thức S3 (60 Gy) giảm so với 2 tuần sau chiếu xạ và thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng vì ở thời gian này nhiều mẫu bị đen và chết nhất là nghiệm thức đƣợc xử lý ở liều xạ cao. Các nghiệm thức còn lại kể cả nghiệm thức đối chứng thì tỉ lệ tạo phôi tăng, điều này có thể lý giải phóng xạ đã kích thích mô sẹo tạo phôi tốt ở liều xạ 20 Gy.
Thời gian sau 4 tuần chiếu xạ: từ kết quả số liệu có thể nhận thấy tỉ lệ tạo phôi không tỉ lệ thuận với liều xạ mà ngƣợc lại. Ở liều xạ càng cao thì tỉ lệ tạo phôi càng giảm và sau 4 tuần chiếu xạ hầu hết các nghiệm thức đều cho tỉ lệ tạo phôi giảm trừ nghiệm thức không chiếu xạ. Ở thời gian này mẫu ở các nghiệm thức bị chết nhiều
S0
S3 S2
S1
Hình 4.15 Mô sẹo trên môi trƣờng MS có 3 mg/l BA và 1 mg/l 2,4-D sau 2 tuần chiếu xạ gamma. S0: Mô sẹo trên môi trƣờng
không chiếu xạ. S1: Mô sẹo trên môi trƣờng đƣợc xử lý với liều xạ 20 Gy. S2: Mô sẹo trên môi trƣờng đƣợc xử lý với liều xạ 40 Gy. S3: Mô sẹo trên môi trƣờng đƣợc xử lý với liều xạ 60 Gy.
và đen kể cả những mẫu đã tạo phôi. Liều xạ cao hơn có thể gây ra ức chế khi vừa tiếp xúc với mô sẹo. Do tế bào có những phản ứng phòng vệ khi có tác nhân tác động vào nó. Những phản ứng đó có thể có lợi cho mô hoặc ngƣợc lại tùy theo loại tác nhân. Bức xạ liều cao sẽ gây ra những biến đổi mạnh trên gene, tế bào mô làm thay đổi đột ngột các phản ứng trong mô dẫn đến ức chế.
Sau 4 tuần chiếu xạ nghiệm thức S1 đã xuất hiện vài chồi còn lại các nghiệm thức và cả nghiệm thức đối chứng đều không tạo chồi. Từ đó, có thể kết luận ở liều xạ 20 Gy thích hợp hơn cho sự sinh trƣởng và phát triển của mô sẹo còn ở liều xạ 60 Gy thì quá cao để xử lý cho mô sẹo.
S0
S3 S2
S1
Hình 4.16 Mô sẹo trên môi trƣờng MS có 3 mg/l BA và 1 mg/l 2,4-D sau 3 tuần chiếu xạ gamma. S0: Mô sẹo trên môi trƣờng
không chiếu xạ. S1: Mô sẹo trên môi trƣờng đƣợc xử lý với liều xạ 20 Gy. S2: Mô sẹo trên môi trƣờng đƣợc xử lý với liều xạ 40 Gy. S3: Mô sẹo trên môi trƣờng đƣợc xử lý với liều xạ 60 Gy.
Giải phẫu mẫu
Sau khi chiếu xạ mô sẹo đƣợc 2 tuần thì tiến hành cắt nhuộm mẫu mô sẹo và xem trên kính hiển vi. Cấu trúc tế bào ở các nghiệm thức chiếu xạ có sự khác biệt so với nghiệm thức không chiếu xạ. Ở giai đoạn này tất cả các tế bào của mô sẹo đƣợc xử lý phóng xạ đều có cấu trúc tế bào tƣơng tự là các tế bào phình to và bất thƣờng với nhiều hình dạng khác nhau. Tỉ lệ tế bào bất thƣờng ở thời điểm này chiếm tỉ lệ thấp so với tổng số tế bào.
Cắt mẫu sau 3 tuần chiếu xạ chúng tôi nhận thấy có sự khác biệt về tế bào giữa các nghiệm thức với liều xạ khác nhau và khác so với nghiệm thức đối chứng. Tế bào ở nghiệm thức không chiếu xạ có cấu trúc tế bào ổn định, có hình dạng và kích thƣớc tƣơng đồng còn tế bào của mô sẹo đƣợc xử lý phóng xạ thì có cấu trúc
S0
S3 S2
S1
Hình 4.17 Mô sẹo trên môi trƣờng MS có 3 mg/l BA và 1 mg/l 2,4-D sau 4 tuần chiếu xạ gamma. S0: Mô sẹo trên môi trƣờng
không chiếu xạ. S1: Mô sẹo trên môi trƣờng đƣợc xử lý với liều xạ 20 Gy. S2: Mô sẹo trên môi trƣờng đƣợc xử lý với liều xạ 40 Gy. S3: Mô sẹo trên môi trƣờng đƣợc xử lý với liều xạ 60 Gy.
không ổn định và tế bào có nhiều dạng khác nhau. Ở nghiệm thức S1 (liều xạ 20 Gy) có ít tế bào bị biến dạng hơn và các tế bào nằm sát nhau. Còn tế bào ở nghiệm thức S2 (liều xạ 40 Gy) thì số lƣợng tế bào biến dạng chiếm tỉ lệ cao hơn nghiệm thức S1 nhƣng lại thấp hơn nghiệm thức nghiệm thức S3 (liều xạ 60 Gy). Điều này có thể là do liều xạ càng cao thì khả năng bị đột biến càng nhiều và tế bào bị bất thƣờng chỉ khi có sự tƣơng tác giữa ion phóng xạ với tế bào của mô tiêu.
Mô sẹo sau 4 tuần chiếu xạ chúng tôi nhận thấy sự khác biệt rất lớn giữa nghiệm thức chiếu xạ và không chiếu xạ. Ở liều xạ 20 Gy sau 4 tuần nuôi cấy tỉ lệ tế bào bất thƣờng tăng và tế bào cũng có nhiều hình dạng khác nhau, liều xạ 40 Gy cũng xuất hiện nhiều tế bào bất thƣờng và các tế bào không nằm sát nhau còn liều xạ 60 Gy thì tỉ lệ tế bào bị biến dang chiếm tỉ lệ cao nhất và các tế bào nằm rời rạc. Chứng tỏ liều xạ đã tác động rất mạnh đến tế bào mô sẹo và tỉ lệ đột biến tỉ lệ thuận với liều xạ γ. Liều xạ càng cao thì khả năng mô bị biến dị cũng cao. Do tia γ là bức xạ điện từ có khả năng đâm xuyên cao. Nó đi sâu vào mô thì khả năng ion hóa của nó cũng cao hơn. Các điện tử thứ cấp tỉ lệ với năng lƣợng của bức xạ γ theo hàm mũ nên liều xạ càng cao sẽ làm tăng tần số biến dị.
A
Hình 4.18 Mặt cắt mô sẹo sau 2 tuần chiếu xạ gamma (độ phóng đại 40
10). A: mặt cắt mô sẹo của nghiệm thức không chiếu xạ; B: mặt cắt mô sẹo của
nghiệm thức chiếu xạ.
S0: Mô sẹo không xử lý phóng xạ. S1: Mô sẹo đƣợc xử lý với liều xạ 20 Gy. S2: Mô sẹo đƣợc xử lý với liều xạ 40 Gy. S3: Mô sẹo đƣợc xử lý với liều xạ 60 Gy.
Hình 4.19 Mặt cắt mô sẹo sau 3 tuần chiếu xạ gamma (độ phóng đại 40 10)
S0 S1 S2 S3 S0 S3 S2 S1
Hình 4.20 Mặt cắt mô sẹo sau 4 tuần chiếu xạ gamma (độ phóng đại 40 10)
4.3.2. Ảnh hƣởng của tia γ đến sự sinh trƣởng phát triển và khả năng tạo đột biến của chồi tiêu
Tỉ lệ sống
Các chồi đƣợc xử lý tia γ ở liều xạ từ 20 – 60 Gy. Tỉ lệ sống sót của mô chồi không tỉ lệ thuận với sự tăng liều lƣợng tia γ. Tia γ ảnh hƣởng đến khả năng sống sót của mô còn phải tùy thuộc vào mức độ gây tổn thƣơng trên mô, gene của nó.
Bảng 4.8 Ảnh hƣởng của liều xạ gamma đến tỉ lệ sống của chồi tiêu
Nghiệm thức Liều xạ (Gy) Tỉ lệ sống sau chiếu xạ (%)
2 tuần 3 tuần 4 tuần
C0 0 100d 100d 100d
C1 20 91,7b 87,5b 87,5c
C2 40 95,8c 91,7c 70,8b
C3 60 75,0a 62,5a 45,8a
Các số liệu đã được chuyển đổi hàm arcsin (x)1/2 trước khi xử lý thống kê. Các ký tự khác nhau theo sau các giá trị trung bình biểu hiện sự khác biệt ở mức P > 0,05
Sau 2 tuần chiếu xạ: khả năng sống sót của các mẫu ở nghiệm thức chiếu xạ có giảm so với nghiệm thức không chiếu xạ riêng ở nghiệm thức C3 thì sau hai tuần chiếu xạ mô chồi đã chết 1/4 mẫu. Ở thời điểm quan sát này thì các mẫu chồi hầu nhƣ không có những biến đổi về hình thái bên ngoài.
Chồi tiêu sau 3 tuần chiếu xạ: tỉ lệ sống ở các nghiệm thức có sự khác nhau về phƣơng diện thống kê học. Tất cả các nghiệm thức đều có tỉ lệ sống giảm trừ nghiệm thức đối chứng. Ở gian đoạn này chồi đã xuất hiện nhiều dấu hiệu bất thƣờng, mô xung quanh gốc chồi bị xốp, có hiện tƣợng mô bị đen và chết. Có thể thấy rằng liều xạ đã tác động rõ ràng lên các tế bào mô chồi, làm thay đổi cấu trúc tế bào nên đã có một số mô không thích nghi đƣợc và đã tiết ra phenol rồi chết dần.
Thời gian sau 4 tuần chiếu xạ: ở nghiệm thức C3 (liều xạ 60 Gy) tỉ lệ sống giảm nhiều so với các nghiệm thức khác nhất là đối với nghiệm thức đối chứng. Tia
gamma đã tác động mạnh đến tế bào làm cho tế bào bị thƣơng tổn nhiều và gây chết nhiều mô chồi, còn các mô xốp và đen thì đã bị chết hoàn toàn sau 4 tuần chiếu xạ.
Tỉ lệ tạo chồi
Liều xạ cũng ảnh hƣởng đến khả năng tạo chồi. Tia γ có tác động kích thích hoặc ức chế sự tạo chồi.
Bảng 4.9 Ảnh hƣởng của liều xạ gamma đến tỉ lệ tạo chồi của chồi tiêu
Nghiệm thức Liều xạ (Gy) Tỉ lệ chồi sau chiếu xạ (%)
2 tuần 3 tuần 4 tuần
C0 0 95,8d 95,8d 95,8d
C1 20 83,3c 91,7c 91,7c
C2 40 75,0b 66,7b 50,0b
C3 60 66,7a 58,3a 33,3a
Các số liệu đã được chuyển đổi hàm arcsin (x)1/2 trước khi xử lý thống kê. Các ký tự khác nhau theo sau các giá trị trung bình biểu hiện sự khác biệt ở mức P > 0,05
Từ kết quả bảng 4.9 có thể nhận thấy liều xạ đã tác động trực tiếp đến khả năng tạo chồi và tỉ lệ tạo chồi tỉ lệ nghịch với liều xạ. Liều xạ càng cao thì tác động càng mạnh đến mô tiêu và ức chế sự sống của chồi tiêu.
Sau chiếu xạ 2 tuần: mẫu chồi ở mỗi nghiệm thức vẫn còn chiếm tỉ lệ tƣơng đối và ở liều xạ 60 Gy làm chết chồi nhiều hơn hẳn. Ở giai đọan nhiều mô sẹo đã đƣợc hình thành nhất là ở nghiệm thức C1, có lẻ liều xạ này phù hợp cho khả năng sống và cũng kích thích khả năng tạo mô sẹo.
Sau 3 tuần chiếu xạ: có sự khác biệt ở tỉ lệ tạo chồi của mỗi nghiệm thức về phƣơng diện thống kê. Nghiệm thức C1 thì tỉ lệ tạo chồi tăng còn hai nghiệm thức chiếu xạ còn lại đều cho kết quả tỉ lệ tạo chồi giảm. Ở thời điểm theo dõi này nhiều mẫu mô ngoài việc tạo sẹo còn bị mô xốp và đen nữa. Hầu hết ở các nghiệm thức ngoại trừ nghiệm thức đối chứng thì đều có hiện tƣợng mô bị xốp, mềm, bở và đen có nghĩa là tất cả các mô đều bị tác động mạnh bởi một tác nhân nào đó (hóa, lý)
gây sốc và tổn thƣơng hay nói cách khác là làm biến đổi mô về mặt tế bào nghĩa rộng hơn là tạo ra đột biến.
C0
C3 C2
C1
Hình 4.21 Chồi tiêu trên môi trƣờng MS có bổ sung 3 mg/l BA sau 2 tuần chiếu xạ gamma
C0
C3 C2
Hình 4.22 Chồi tiêu trên môi trƣờng MS có bổ sung 3 mg/l BA sau 3 tuần chiếu xạ gamma
C0: Chồi tiêu không chiếu xạ. C1: Chồi tiêu đƣợc xử lý liều xạ 20 Gy. C2:Chồi tiêu đƣợc xử lý liều xạ 40 Gy. C3: Chồi tiêu đƣợc xử lý liều xạ 60 Gy.
Sau 4 tuần chiếu xạ: chúng tôi nhận thấy hầu nhƣ tất cả các nghiệm thức chiếu xạ đều có tỉ lệ chồi giảm nhiều so với nghiệm thức không chiếu xạ. Các mô mềm và xốp đều bị chết sau 4 tuần chiếu xạ. Có thể kết luân, ở liều xạ 20 Gy là thích hợp nhất đối với mô sẹo cũng nhƣ chồi tiêu.
Giải phẫu mẫu
Tất cả các nghiệm thức đều đƣợc giải phẫu sau 2, 3 và 4 tuần chiếu xạ.
Hai tuần đầu sau chiếu xạ tỉ lệ tế bào của mô ở nghiệm thức chiếu xạ bị biến dạng rất ít so với tế bào của mô ở nghiệm thức không chiếu xạ.
C2 C1 C0
C3
Hình 4.23 Chồi tiêu trên môi trƣờng MS có bổ sung 3 mg/l BA sau 4 tuần chiếu xạ gamma. C0: Chồi tiêu không chiếu xạ; C1:
Chồi tiêu đƣợc xử lý liều xạ 20 Gy; C2:Chồi tiêu đƣợc xử lý liều xạ 40 Gy; C3: Chồi tiêu đƣợc xử lý liều xạ 60 Gy.
Sau 3 tuần chiếu xạ chúng tôi tiến hành cắt nhuộm và xem trên kính hiển vi với nhiều vật kính khác nhau. Ở giai đoạn này chúng tôi nhận thấy có sự khác biệt giữa tế bào đƣợc chiếu xạ và không chiếu xạ ngoài ra còn có sự khác biệt về tế bào