中國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理對(duì)本土模式生物的需求和應(yīng)用

周紅，郭琳琳，盧玲，葛海虹，高映新

環(huán)境保護(hù)部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心，北京100029

中國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理對(duì)本土模式生物的需求和應(yīng)用

周紅*，郭琳琳，盧玲，葛海虹，高映新

環(huán)境保護(hù)部固體廢物與化學(xué)品管理技術(shù)中心，北京100029

適合的實(shí)驗(yàn)生物和大量的生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)是化學(xué)品環(huán)境管理的重要基礎(chǔ)。應(yīng)用本土模式生物對(duì)我國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理十分重要。稀有鮈鯽(Gobiocypris rarus)逐步成為我國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理的首選推薦本土模式生物。建議從國(guó)際合作交流、遺傳學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)化、敏感性和比對(duì)研究等方面促進(jìn)稀有鮈鯽的國(guó)際化。堅(jiān)持管理與科研相結(jié)合，推動(dòng)本土模式生物的研發(fā)和應(yīng)用。

化學(xué)品；稀有鮈鯽；模式生物；本土生物；環(huán)境管理

1 化學(xué)品環(huán)境管理對(duì)本土模式生物的需求和要求(Needs and requirements of native model organisms for chemical environmental management)

1.1 化學(xué)品環(huán)境管理對(duì)實(shí)驗(yàn)生物的需求

化學(xué)品環(huán)境管理的根本在于以化學(xué)品危害和暴露信息為基礎(chǔ)進(jìn)行危害性鑒別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)交流、申報(bào)登記、禁止限制等行政措施，預(yù)防、控制和減少化學(xué)品對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康的危害。利用合適的模式生物開(kāi)展生態(tài)毒理學(xué)測(cè)試研究，掌握可靠的化學(xué)品環(huán)境行為、環(huán)境危害信息是化學(xué)品環(huán)境管理的重要基礎(chǔ)。如我國(guó)新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)登記制度[1]要求根據(jù)申報(bào)數(shù)量提交魚(yú)類(lèi)、溞類(lèi)、藻類(lèi)、蚯蚓、鳥(niǎo)類(lèi)、活性污泥的急性或慢性毒性數(shù)據(jù)，農(nóng)藥登記制度[2]規(guī)定不同類(lèi)別的農(nóng)藥需提供蜜蜂、家蠶、天敵兩棲類(lèi)、蝦、蟹等大型甲殼動(dòng)物或禽、畜等的毒理學(xué)數(shù)據(jù)(表1)。

1.2 本土生物、模式生物和本土模式生物

本土生物(native organism)又稱(chēng)土著生物或本土物種(native species)，是特定生態(tài)系統(tǒng)中原生而非因事故或人為引入的物種。

模式生物(model organism)與實(shí)驗(yàn)生物(experimental organism, laboratory organism)意思相近。模式生物是指生物現(xiàn)象研究中被選作實(shí)驗(yàn)材料的非人類(lèi)物種，以期對(duì)這些物種的研究結(jié)果可以應(yīng)用到其他物種[3]。通常模式生物體積較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，培養(yǎng)成本低廉，并可迅速繁殖。此外，最佳的模式生物往往基因組較小，可以通過(guò)遺傳工程獲得不同的基因型。因此，遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)研究中的模式生物常指具有不同基因型的實(shí)驗(yàn)生物，如大鼠(Rattus norvegicus)、小鼠(Mus musculus)、擬南芥(Arabidopsis thaliana)等；而環(huán)境科學(xué)中的模式生物更多泛指相對(duì)而言來(lái)源背景清晰、應(yīng)用廣泛的實(shí)驗(yàn)生物，如斑馬魚(yú)(Danio rerio)、大型溞(Daphnia magna)等。

本土模式生物指用于實(shí)驗(yàn)研究的本土生物。本土野生生物通常需要經(jīng)過(guò)篩選、培育、純化等科學(xué)技術(shù)手段才可能成為本土模式生物。如青魚(yú)、草魚(yú)、鰱、鳙是我國(guó)的四大家魚(yú)，但均不是常用的實(shí)驗(yàn)生物。而原產(chǎn)于我國(guó)長(zhǎng)江上游的稀有鮈鯽(Gobiocypris rarus)[4-7]，經(jīng)過(guò)多年培育，已成為我國(guó)生態(tài)毒理學(xué)領(lǐng)域重要的模式生物。

1.3 應(yīng)用本土模式生物是區(qū)域環(huán)境保護(hù)的重要手段和國(guó)際化學(xué)品環(huán)境管理的慣例

環(huán)境保護(hù)的重要目標(biāo)之一是保護(hù)生物多樣性，保護(hù)各地的代表性物種、特有物種、瀕危物種。由于生物種群具有生態(tài)地域性，不同區(qū)域、不同生態(tài)系統(tǒng)的代表性生物可能不同。因此，生態(tài)環(huán)境保護(hù)的區(qū)域性全球公認(rèn)。就生態(tài)毒理學(xué)而言，不同區(qū)域、不同生態(tài)系統(tǒng)的生物對(duì)化學(xué)品的敏感性可能不同。如Dyer等[8]研究發(fā)現(xiàn)，不同分布區(qū)域(寒帶、溫帶、熱帶)的魚(yú)類(lèi)物種對(duì)污染物的敏感性存在差異。王曉南等[9]研究中美水生生物基準(zhǔn)受試物種敏感性差異，發(fā)現(xiàn)中美物種對(duì)銅(Cu)、毒死蜱、三丁基錫的敏感性分布存在顯著性差異(P<0.05)，對(duì)六價(jià)鉻(Cr(Ⅵ))、毒死蜱的HC5值差異超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)。這種情況下，直接采用美國(guó)的生物毒性數(shù)據(jù)或基準(zhǔn)值來(lái)保護(hù)我國(guó)的水生生物，可能會(huì)存在“欠保護(hù)”或“過(guò)保護(hù)”的情況。因此，環(huán)境保護(hù)更宜以本土模式生物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，獲得相關(guān)毒理學(xué)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)化學(xué)品對(duì)本土生物可能造成的影響，確定適合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)目標(biāo)，體現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的區(qū)域針對(duì)性。

表1 我國(guó)新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)和農(nóng)藥登記中生態(tài)毒理學(xué)信息要求所涉實(shí)驗(yàn)生物[1-2]Table 1 Experimental organism for new chemical substance registration and pesticide registration[1-2]

注：*未明確毒性的急性或慢性。

Note：*Acute toxicity or chronic toxicity is not specified.

考慮到不同區(qū)域物種間潛在的敏感性差異和物種差異，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)等國(guó)際組織在編制和發(fā)布技術(shù)文件時(shí)，會(huì)將不同成員國(guó)提議的代表不同區(qū)域的模式生物作為推薦魚(yú)種。如虹鱒(Oncorhynchus mykiss)的最適水溫13～17 ℃，熱帶環(huán)境中不宜生長(zhǎng)，個(gè)體也明顯大于斑馬魚(yú)(Brachydanio rerio)等常用模式魚(yú)種。但作為北美地區(qū)典型的冷水魚(yú)，OECD的化學(xué)品測(cè)試導(dǎo)則[10-14]還是將其列為推薦魚(yú)種。各國(guó)政府更是結(jié)合本國(guó)的區(qū)域特點(diǎn)，大力推進(jìn)本土模式生物在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用和國(guó)際化。如日本開(kāi)展了大量關(guān)于青鳉(Oryzias latipes)的模式生物標(biāo)準(zhǔn)化研究，并在化學(xué)品管理法規(guī)中明確要求提交青鳉的毒理學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)，同時(shí)成功地促使OECD[10-17]將青鳉列為多個(gè)化學(xué)品測(cè)試導(dǎo)則的推薦魚(yú)種。美國(guó)[18]、澳大利亞[19]等國(guó)家提出推導(dǎo)本國(guó)水質(zhì)基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)使用本土生物的毒理學(xué)數(shù)據(jù)。

1.4 我國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理對(duì)本土模式生物的要求

我國(guó)是化學(xué)品生產(chǎn)、使用和國(guó)際貿(mào)易大國(guó)。據(jù)《中國(guó)現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄》(2013版)[21]統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已生產(chǎn)和上市銷(xiāo)售的現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)約4.5萬(wàn)種。每年還有100多種年生產(chǎn)或進(jìn)口數(shù)量達(dá)到或超過(guò)10 t的新化學(xué)物質(zhì)在我國(guó)登記注冊(cè)。

我國(guó)國(guó)土遼闊，海域?qū)拸V，自然條件復(fù)雜多樣，加之較古老的地質(zhì)歷史，孕育了極其豐富的動(dòng)植物、微生物和極其豐富多彩的生態(tài)組合，是全球12個(gè)“巨大多樣性國(guó)家”之一。我國(guó)有7000年以上的農(nóng)業(yè)開(kāi)墾歷史，農(nóng)民開(kāi)發(fā)利用和培育繁育了大量栽培植物和家養(yǎng)動(dòng)物，其豐富程度在全世界獨(dú)一無(wú)二。因此，我國(guó)的生物多樣性在全世界占有十分獨(dú)特的地位[20]。

為了預(yù)防化學(xué)品對(duì)我國(guó)本土生物的危害，我國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理非常重視本土生物的毒理學(xué)研究。例如，農(nóng)藥登記[3]中家蠶的急性毒性數(shù)據(jù)是必備資料之一。就工業(yè)化學(xué)品而言，《新化學(xué)物質(zhì)環(huán)境管理辦法》[22](國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局令第17號(hào)) 2003年頒布伊始就對(duì)此方面做出了明確要求。辦法第八條規(guī)定：“新化學(xué)物質(zhì)的生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)必須包括在中國(guó)境內(nèi)用中國(guó)的供試生物完成的測(cè)試數(shù)據(jù)”。第十二條規(guī)定：“已經(jīng)列入4個(gè)以上其他國(guó)家或者區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化組織現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄的新化學(xué)物質(zhì)，申報(bào)時(shí)僅需提供申報(bào)表和在中國(guó)境內(nèi)完成的生態(tài)毒理學(xué)測(cè)試報(bào)告”。換言之，對(duì)于多個(gè)國(guó)家已生產(chǎn)的新化學(xué)物質(zhì)，有些毒性數(shù)據(jù)可以不提供，但在中國(guó)境內(nèi)完成的生態(tài)毒理學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)不可缺少。修訂后的《新化學(xué)物質(zhì)環(huán)境管理辦法》(環(huán)境保護(hù)部令第7號(hào))不再區(qū)分是否已列入4個(gè)以上其他國(guó)家或者區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化組織現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄，一律要求提交相關(guān)測(cè)試報(bào)告，同時(shí)再次強(qiáng)調(diào)了本土生物的測(cè)試要求。其第十條規(guī)定常規(guī)申報(bào)“生態(tài)毒理學(xué)特性測(cè)試報(bào)告必須包括在中國(guó)境內(nèi)用中國(guó)的供試生物按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定完成的測(cè)試數(shù)據(jù)”。第十二條規(guī)定簡(jiǎn)易申報(bào)基本情形應(yīng)當(dāng)提交“在中國(guó)境內(nèi)用中國(guó)的供試生物完成的生態(tài)毒理學(xué)特性測(cè)試報(bào)告”?？梢?jiàn)法規(guī)對(duì)本土生物毒理性研究的重視。

2 稀有鮈鯽在我國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理中的應(yīng)用(Applications of Gobiocypris rarus in Chinese chemical environment management)

2.1 稀有鮈鯽是我國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理中指定的主要本土模式生物

一方面水環(huán)境污染倍受重視，魚(yú)類(lèi)在生物進(jìn)化和生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中具有重要地位，另一方面水生生態(tài)毒理學(xué)、特別是魚(yú)類(lèi)測(cè)試技術(shù)最為成熟。因此，化學(xué)品申報(bào)登記中對(duì)水環(huán)境、特別是魚(yú)的數(shù)據(jù)要求最多。關(guān)于新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)登記中要求的本土生物，2004年新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)登記受理機(jī)構(gòu)原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局化學(xué)品登記中心發(fā)布的《新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)指南(第一版)》[23]和2010年環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)登記指南》[1]均明確指出：“中國(guó)的供試生物是指在我國(guó)境內(nèi)培育繁殖、符合技術(shù)要求、用于特定實(shí)驗(yàn)的生物。包括稀有鮈鯽、劍尾魚(yú)和斑馬魚(yú)、活性污泥等”。換言之，就新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)而言，稀有鮈鯽是指南中指定的首選本土模式生物。

2.2 稀有鮈鯽應(yīng)用于我國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理的過(guò)程

作為配合新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)登記制度實(shí)施的技術(shù)文件，2004年原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布了環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《化學(xué)品測(cè)試導(dǎo)則》(HJ/T 153—2004)?！痘瘜W(xué)品測(cè)試方法》是該導(dǎo)則規(guī)范性引用的文件之一，主要參照OECD化學(xué)品測(cè)試系列導(dǎo)則，編錄了化學(xué)品理化特性、生物系統(tǒng)效應(yīng)、降解與蓄積、健康效應(yīng)4個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，2004年第一次出版[24]，2013年第二版[25]。在該書(shū)之前，1990年原國(guó)家環(huán)境保護(hù)局曾組織編寫(xiě)了《化學(xué)品測(cè)試準(zhǔn)則》[26]，主要也是參照OECD的導(dǎo)則編錄了4個(gè)方面的測(cè)試方法。以下分別簡(jiǎn)稱(chēng)《1990版準(zhǔn)則》、《2004版方法》和《2013版方法》。

《1990版準(zhǔn)則》、《2004版方法》和《2013版方法》編錄的方法中對(duì)實(shí)驗(yàn)生物大多給出了推薦性物種。以最常用的魚(yú)類(lèi)急性試驗(yàn)為例，《1990版準(zhǔn)則》的魚(yú)類(lèi)急性試驗(yàn)方法中沒(méi)有推薦稀有鮈鯽，《2004版方法》將稀有鮈鯽作為第二推薦魚(yú)種，《2013版方法》中稀有鮈鯽成為第一推薦魚(yú)種(表2)。由此可見(jiàn)，我國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理中應(yīng)用本土模式生物、特別是稀有鮈鯽的發(fā)展過(guò)程。早期，雖然管理上有意應(yīng)用本土模式生物，但限于基礎(chǔ)研究的空白，只能推薦鰱、草魚(yú)、鯉等常見(jiàn)家魚(yú)而非規(guī)范的實(shí)驗(yàn)魚(yú)種。21世紀(jì)初，基于水生態(tài)毒理學(xué)的快速發(fā)展和我國(guó)對(duì)實(shí)驗(yàn)生物的重視，劍尾魚(yú)(Xiphophorus helleri)和稀有鮈鯽[7,27]的基礎(chǔ)研究取得了一定進(jìn)展，但離成熟和標(biāo)準(zhǔn)化尚存很大距離，因此在推薦它們的同時(shí)將國(guó)際公認(rèn)的斑馬魚(yú)(Brachydanio rerio)作為第一推薦魚(yú)種。近年來(lái)，隨著稀有鮈鯽基礎(chǔ)研究的不斷深入和新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)登記制度的大力推動(dòng)，稀有鮈鯽作為本土模式生物的標(biāo)準(zhǔn)化研究得到長(zhǎng)足發(fā)展，相關(guān)毒理學(xué)試驗(yàn)也持續(xù)規(guī)范，化學(xué)品測(cè)試方法更新出版，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《化學(xué)品稀有鮈鯽急性毒性試驗(yàn)》(GB/T 29763—2013)[28]頒布實(shí)施，稀有鮈鯽作為首選推薦魚(yú)種的條件也就日益成熟。

2.3 稀有鮈鯽作為首選模式生物的優(yōu)勢(shì)

在保留國(guó)際公認(rèn)的享有“脊椎動(dòng)物中的果蠅”盛譽(yù)的斑馬魚(yú)，推薦在我國(guó)研究較早、其RR-B(紅眼紅體)已通過(guò)全國(guó)水產(chǎn)原種和良種審定委員會(huì)審定的劍尾魚(yú)(Xiphophorus helleri)[27]作為我國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理推薦魚(yú)種的同時(shí)，將稀有鮈鯽作為首選本土模式生物的主要原因是稀有鮈鯽的諸多優(yōu)勢(shì)。

稀有鮈鯽屬于我國(guó)魚(yú)種最豐富的鯉形目鯉科，溫水性魚(yú)類(lèi)，對(duì)溫度的適應(yīng)范圍很廣，分布于長(zhǎng)江上游，更能代表我國(guó)的物種和環(huán)境特性。稀有鮈鯽卵生、產(chǎn)卵間隔短、產(chǎn)卵量大、孵化周期短、卵膜透明、卵膜徑較大，這些繁殖特性[4-5]使其更適合用作魚(yú)類(lèi)早期生活階段毒性試驗(yàn)和魚(yú)類(lèi)胚胎-卵黃囊吸收階段的短期毒性試驗(yàn)等一些以魚(yú)體特定生命階段為模式生物的實(shí)驗(yàn)用魚(yú)(劍尾魚(yú)因?yàn)槁烟ド灰俗鳛檫@2項(xiàng)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)魚(yú)種)[25]。

2.4 稀有鮈鯽的應(yīng)用取得較大進(jìn)展

經(jīng)過(guò)20多年的科學(xué)研究和10多年的管理推動(dòng)及實(shí)際應(yīng)用，稀有鮈鯽作為本土模式生物取得了很大發(fā)展。(1)稀有鮈鯽的毒理學(xué)數(shù)據(jù)逐年增多。目前僅就新化學(xué)物質(zhì)申報(bào)每年提交的稀有鮈鯽的毒性數(shù)據(jù)就有幾百個(gè)。(2)用途擴(kuò)大、數(shù)據(jù)類(lèi)型逐步豐富。用于化學(xué)品測(cè)試外，稀有鮈鯽也被用于水和廢水監(jiān)測(cè)[29]、納米材料的毒性測(cè)試[30]等。除了常規(guī)急性毒性數(shù)據(jù)，慢性毒性數(shù)據(jù)、發(fā)育毒性、內(nèi)分泌干擾等方面的毒性數(shù)據(jù)不斷增加[31-35]。(3)測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)化不斷加強(qiáng)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《化學(xué)品稀有鮈鯽急性毒性試驗(yàn)》(GB/T 29763—2013)[28]已經(jīng)頒布實(shí)施。其他標(biāo)準(zhǔn)，如《化學(xué)品稀有鮈鯽幼體生長(zhǎng)試驗(yàn)》(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制項(xiàng)目號(hào)20140324-T-469)等正在制訂。(4)背景生物學(xué)基礎(chǔ)研究和品系培育不斷突破。目前中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所已完成稀有鮈鯽全基因測(cè)序工作，遺傳資源包括1個(gè)近交系和1個(gè)封閉群，封閉群可作為生態(tài)毒理學(xué)測(cè)試的種源[36-38]。(5)稀有鮈鯽的應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大。稀有鮈鯽雖然產(chǎn)于長(zhǎng)江上游，但對(duì)溫度的適應(yīng)范圍很廣，得到了分布在我國(guó)東、西、南、北不同地區(qū)的不同測(cè)試機(jī)構(gòu)的廣泛應(yīng)用。

表2 不同版本魚(yú)類(lèi)急性毒性試驗(yàn)方法的推薦魚(yú)種[24-26]Table 2 Recommended fishes in different versions of method of fish acute toxicity test[24-26]

注：*原文未列出魚(yú)的拉丁學(xué)名。

Note：*The fish's Latin names are not listed.

3 進(jìn)一步發(fā)展化學(xué)品環(huán)境管理本土模式生物的建議(Advices about developing the native model organisms for Chinese chemical management)

3.1 促進(jìn)稀有鮈鯽列入OECD和ISO導(dǎo)則標(biāo)準(zhǔn)的推薦魚(yú)種

OECD和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在技術(shù)引領(lǐng)和標(biāo)準(zhǔn)化方面的全球影響力極大。前者推出了化學(xué)品測(cè)試系列方法[10-17]，后者推出了多項(xiàng)魚(yú)類(lèi)水質(zhì)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法[39-41]。這些測(cè)試方法及其中推薦的實(shí)驗(yàn)魚(yú)種均為各國(guó)政府和學(xué)界業(yè)界所公認(rèn)。目前我國(guó)是ISO的正式成員國(guó)，尚未加入OECD，而是以觀察員身份參加OECD相關(guān)活動(dòng)。在模式生物方面，我國(guó)應(yīng)借助OECD 和ISO開(kāi)展國(guó)際合作交流，介紹稀有鮈鯽的全基因測(cè)序工作等基礎(chǔ)研究及其在環(huán)境保護(hù)、化學(xué)品管理等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，促進(jìn)稀有鮈鯽列為OECD 和ISO相關(guān)導(dǎo)則和標(biāo)準(zhǔn)的推薦魚(yú)種，推動(dòng)稀有鮈鯽的國(guó)際化。

3.2 進(jìn)一步開(kāi)展稀有鮈鯽敏感性研究、比對(duì)研究和標(biāo)準(zhǔn)化研究

目前已有學(xué)者開(kāi)展了稀有鮈鯽對(duì)不同化學(xué)品的敏感性研究，也有學(xué)者將其與斑馬魚(yú)等通用模式生物進(jìn)行毒性比對(duì)研究[38, 42]，但作為本土模式生物，如何盡快消除外界疑慮實(shí)現(xiàn)國(guó)際化，還需增加化學(xué)品類(lèi)別，開(kāi)展有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、生物材料、納米材料等不同類(lèi)別的敏感性研究。擴(kuò)大比對(duì)研究范圍，開(kāi)展稀有鮈鯽與斑馬魚(yú)、黑頭軟口鰷、青鳉、劍尾魚(yú)等其他常用模式生物的比對(duì)研究，開(kāi)展不同實(shí)驗(yàn)室間的比對(duì)研究，開(kāi)展國(guó)家間的比對(duì)研究，不斷積累測(cè)試數(shù)據(jù)，促進(jìn)各界對(duì)稀有鮈鯽作為化學(xué)品環(huán)境管理本土模式生物的認(rèn)知和認(rèn)可。

《2013版方法》[25]編錄的魚(yú)類(lèi)生物效應(yīng)試驗(yàn)方法共8項(xiàng)，分別為：203魚(yú)類(lèi)急性毒性試驗(yàn)、204魚(yú)類(lèi)延長(zhǎng)毒性14 d試驗(yàn)、210魚(yú)類(lèi)早期生活階段毒性試驗(yàn)、212魚(yú)類(lèi)胚胎-卵黃囊吸收階段短期毒性試驗(yàn)、215魚(yú)類(lèi)幼體生長(zhǎng)試驗(yàn)、229魚(yú)類(lèi)短期繁殖試驗(yàn)、230魚(yú)類(lèi)雌激素、雄激素活性與芳香酶抑制性21 d短期篩選試驗(yàn)、234魚(yú)類(lèi)性發(fā)育試驗(yàn)。其中前4項(xiàng)方法將稀有鮈鯽作為首先推薦魚(yú)種，第5項(xiàng)方法將其作為第二推薦魚(yú)種，后3項(xiàng)沒(méi)有推薦。究其原因，后3項(xiàng)尚不屬于我國(guó)法規(guī)要求的測(cè)試數(shù)據(jù)項(xiàng)目，另一方面稀有鮈鯽的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化研究、慢性和內(nèi)分泌干擾方面的毒理學(xué)研究尚未完全成熟。后期還需加強(qiáng)稀有鮈鯽的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化研究，開(kāi)展稀有鮈鯽各生命階段、各種生物效應(yīng)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法開(kāi)發(fā)。

表3 稀有鮈鯽和劍尾魚(yú)的生物學(xué)特性比較[4-5,27]Table 3 Comparison of biological characteristics between Gobiocypris rarus and Xiphophorus helleri[4-5,27]

3.3 成立稀有鮈鯽資源中心，建立養(yǎng)殖基地

目前全球已建成多個(gè)斑馬魚(yú)資源中心，美國(guó)德克薩斯州立大學(xué)內(nèi)建有劍尾魚(yú)基因種質(zhì)中心，俄勒岡大學(xué)建有信息最豐富的斑馬魚(yú)信息網(wǎng)[7]。我國(guó)于2012年10月在國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃資助下成立了國(guó)家斑馬魚(yú)資源中心[43]。而稀有鮈鯽方面，雖然中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所已完成稀有鮈鯽的全基因測(cè)序，我國(guó)在稀有鮈鯽的遺傳標(biāo)記、生物形態(tài)標(biāo)記、飼養(yǎng)環(huán)境及微生物控制等關(guān)鍵領(lǐng)域的研究基本達(dá)到了國(guó)際上生態(tài)毒理學(xué)研究模式生物的基本要求，但相比斑馬魚(yú)尚存較大差距。未來(lái)若能加大投入，開(kāi)展稀有鮈鯽基因改造，形成不同的遺傳品系，建立稀有鮈鯽數(shù)據(jù)庫(kù)和資源中心，無(wú)疑將對(duì)我國(guó)稀有鮈鯽研究具有重大意義。同時(shí)，若能以封閉群為基礎(chǔ)，建立稀有鮈鯽實(shí)驗(yàn)生物養(yǎng)殖基地，則一方面可以促進(jìn)稀有鮈鯽作為實(shí)驗(yàn)用魚(yú)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，另一方面可以確保生態(tài)毒理學(xué)、化學(xué)品管理等領(lǐng)域?qū)︳~(yú)類(lèi)測(cè)試數(shù)據(jù)在質(zhì)量和數(shù)量上的要求。

3.4 擴(kuò)大研究范圍，篩選更多模式生物

經(jīng)過(guò)近20年的努力，稀有鮈鯽作為我國(guó)模式生物的實(shí)際應(yīng)用正在逐步推廣，劍尾魚(yú)、紅鯽(Carassius auratus red variety)、裸項(xiàng)櫛蝦魚(yú)(Ctenogobius gymnauchen)、唐魚(yú)(Tanichthys albonubes)等標(biāo)準(zhǔn)水生實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化研究方面也取得了可喜成績(jī)[7]。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而言，我國(guó)本土模式生物的研究和應(yīng)用尚處于起步階段。相比現(xiàn)有存在的數(shù)以萬(wàn)計(jì)的化學(xué)品和需要保護(hù)的豐富的環(huán)境生物，這些實(shí)驗(yàn)生物品系遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。以化學(xué)品環(huán)境管理中的水環(huán)境污染防治為例，若要對(duì)某種產(chǎn)量大或毒性大、可能形成較大水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的化學(xué)品建立基準(zhǔn)，按美國(guó)環(huán)保局提出的《推導(dǎo)保護(hù)水生生物及其用途的國(guó)家水生態(tài)基準(zhǔn)技術(shù)指南》，應(yīng)充分考慮生物多樣性，用于推導(dǎo)基準(zhǔn)的毒性數(shù)據(jù)至少涉及3個(gè)門(mén)、8個(gè)科的水生動(dòng)物[44]。而且理論上環(huán)境保護(hù)的對(duì)象是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，化學(xué)品環(huán)境管理需要針對(duì)水體、沉積物、土壤、大氣、污水處理廠等不同環(huán)境介質(zhì)分別開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，因此，盡管我國(guó)學(xué)者在本土環(huán)節(jié)動(dòng)物、水生昆蟲(chóng)等的實(shí)驗(yàn)生物篩選方面開(kāi)展了一些研究[45-49]，未來(lái)還應(yīng)根據(jù)管理需求，結(jié)合科研發(fā)展，不斷擴(kuò)大化學(xué)品環(huán)境管理模式生物的研究范圍，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化，野生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化，篩選、培養(yǎng)出更多的類(lèi)似稀有鮈鯽、家蠶(Bombyx mori)那樣的本土模式生物。

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Needs and Application of Native Model Organisms for Chinese Chemical Management

Zhou Hong*, Guo Linlin, Lu Ling, Ge Haihong, Gao Yingxin

Solid Waste and Chemicals Management Center, Ministry of Environmental Protection, Beijing 100029, China

26 November 2016 accepted 4 February 2017

Suitable experimental organisms and a lot of ecotoxicological data are bases of chemical environmental management. Native model organisms are very important to Chinese chemical environmental management. Gobiocypris rarus has become the first preferred native model organism recommended for Chinese chemical environmental management. It is necessary to make Gobiocypris rarus well-known to the world by carrying out international cooperation and further studies on genetics, standardization, sensitivities and comparison, etc. Native model organisms can be well developed and adopted only when scientific research is combined with sound management.

chemical; Gobiocypris rarus; model organism; native organism; environment management

國(guó)家“863計(jì)劃”課題(2012AA06A301，2013AA06A308)

周紅(1968-)，女，碩士，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)品環(huán)境管理技術(shù)，E-mail: zhouhong@mepscc.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20161126005

2016-11-26 錄用日期：2017-02-04

1673-5897(2017)2-011-09

X171.5

A

周紅(1968—)，女，碩士，研究員，主要從事化學(xué)品環(huán)境管理技術(shù)研究，已發(fā)表論文20余篇。

周紅, 郭琳琳, 盧玲, 等. 中國(guó)化學(xué)品環(huán)境管理對(duì)本土模式生物的需求和應(yīng)用[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào)，2017, 12(2): 11-19

Zhou H, Guo L L, Lu L, et al. Needs and application of native model organisms for Chinese chemical management [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2017, 12(2): 11-19 (in Chinese)