蠶豆根尖微核技術(shù)

白雨濛 關(guān)彥俊 童晶晶 沙玉梅 劉雪梅 武小暉 宋凱

摘要：本文主要以蠶豆微核檢測(cè)技術(shù)作為論述對(duì)象，簡(jiǎn)單介紹了該技術(shù)的意義，蠶豆微核的形成原因。具體的試驗(yàn)方法，以及這項(xiàng)技術(shù)存在的不足。希望通過(guò)本文的闡述，能對(duì)從事相關(guān)研究的學(xué)者及技術(shù)人員有所幫助，對(duì)蠶豆根尖微核技術(shù)的發(fā)展有所助益。

關(guān)鍵詞：蠶豆根尖;微核技術(shù);檢測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：X171 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編號(hào)：10.14025/j.cnki.jln3/.2019.04.012

微核是真核細(xì)胞由于受到外界的物理、化學(xué)等污染等刺激，而產(chǎn)生的染色體異常結(jié)構(gòu)。作為典型的遺傳學(xué)研究材料，蠶豆具有染色體大，根尖分裂期細(xì)胞多，靈敏可靠，成本低廉，便于觀察等優(yōu)點(diǎn)。蠶豆根尖微核檢測(cè)技術(shù)是國(guó)際公認(rèn)的遺傳學(xué)毒性檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。在環(huán)境污染、淡水水質(zhì)監(jiān)控等方面應(yīng)用廣泛，許多國(guó)家也用于食品、藥物、化妝品等的毒性研究。

1蠶豆根尖微核檢測(cè)技術(shù)的意義

蠶豆根尖微核檢測(cè)是射線傷害、化學(xué)污染、環(huán)境監(jiān)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的污染標(biāo)志物環(huán)境受到污染的標(biāo)志有兩個(gè)：微核千分率（MCN‰）和污染指數(shù)（PI）。

微核千分率、污染指數(shù)有幾個(gè)關(guān)鍵的數(shù)字分界：0～1。5;1.5～2;2～3.5;以及大于3.5，所指示的環(huán)境污染程度逐漸增大，分別為基本沒(méi)有污染、輕污染、中污染、重度污染。當(dāng)蠶豆根尖細(xì)胞污染指數(shù)達(dá)到1.5，該檢測(cè)系統(tǒng)規(guī)定細(xì)胞受到污染。環(huán)境是否受到污染侵害，可以通過(guò)測(cè)量微核千分率和污染指數(shù)的數(shù)值來(lái)驗(yàn)證。莫金鋼等就利用蠶豆微核檢測(cè)了化學(xué)物質(zhì)醋酸鉛對(duì)于環(huán)境的危害，李?lèi)?ài)玲等檢測(cè)了寶雞段渭河河水的受污染程度，對(duì)該地的水質(zhì)污染程度進(jìn)行了估計(jì)，為環(huán)境的治理提供了理論基礎(chǔ)。蠶豆根尖微核檢測(cè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)保，靈敏高效，為環(huán)境的保護(hù)與治理提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支持。

2微核的形成原因

生物受內(nèi)外環(huán)境的污染，例如，真核生物染色體發(fā)生斷裂使在細(xì)胞進(jìn)入下一次分裂時(shí)，有絲分裂后期紡錘絲作用異常導(dǎo)致染色體片段不能順利進(jìn)入子細(xì)胞，從而在結(jié)構(gòu)上發(fā)生異常變化，在細(xì)胞質(zhì)中產(chǎn)生圓形或橢圓形，直徑小于主核的1/3且顏色與主核完全一致的，比主核小的微核，微核的實(shí)質(zhì)是有絲分裂后期喪失著絲粒的染色體片段。蠶豆作為典型的遺傳學(xué)毒性研究的標(biāo)準(zhǔn)作物，具有靈敏度高，方法簡(jiǎn)單快速，易于觀察，成本低等優(yōu)點(diǎn)。除此以外還具有普適性，即與動(dòng)物的相關(guān)測(cè)試得出高度一致的檢測(cè)結(jié)果，大大降低實(shí)驗(yàn)周期。

3蠶豆根尖微核檢測(cè)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法

20世紀(jì)70年代，Boiler和Matter等發(fā)明了微核檢測(cè)法，實(shí)驗(yàn)以小鼠骨髓細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料，并用它的微核率來(lái)衡量受試物的污染作用。科學(xué)家致力于微核研究，10年后由Degrassi和Rizzoni建立了蠶豆根尖細(xì)胞微核檢測(cè)系統(tǒng)。利用物理射線、霉素等污染蠶豆種子，發(fā)現(xiàn)了蠶豆微核更具高效、靈敏、成本低等特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)出版的《微核檢測(cè)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法》，詳細(xì)介紹了該技術(shù)涉及到的材料、儀器、試劑等。具體的實(shí)驗(yàn)步驟，如常規(guī)實(shí)驗(yàn)法相同并且記錄細(xì)胞的數(shù)量，微核數(shù)量以及計(jì)算微核千分率、污染指數(shù)等。值得探究的是張倩、張靜姝等在三種不同蠶豆的根尖細(xì)胞微核檢測(cè)技術(shù)比較一文中，利用三種不同品種的蠶豆進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，指出在松滋青皮蠶豆、農(nóng)學(xué)院普通蠶豆、市售蠶豆三種蠶豆中，對(duì)于污染物的敏感程度逐漸降低，也就是說(shuō)由于所選的實(shí)驗(yàn)蠶豆的品種、生長(zhǎng)環(huán)境、生長(zhǎng)周期，觀察期種子的分裂細(xì)胞數(shù)量等因素都會(huì)影響，但未產(chǎn)生顯著性差異。另外，如果污染物的濃度過(guò)高已經(jīng)超過(guò)蠶豆的調(diào)節(jié)范圍，那么微核的數(shù)量也會(huì)減少，對(duì)于不同的實(shí)驗(yàn)所要測(cè)的污染物的濃度不同，除了要控制好污染物濃度，是否要選擇不同品種的蠶豆，這些問(wèn)題都有待完善。

4國(guó)內(nèi)蠶豆根尖微核檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

4.1蠶豆根尖微核檢測(cè)技術(shù)在生活食品方面的應(yīng)用

韋夢(mèng)杰、徐靜等利用蠶豆根尖檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)了不同品牌的方便面對(duì)蠶豆微核的致突變性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，方便面的料包致突變性最明顯，面餅較低，不同品牌的方便面致突變性也存在差異。劉增禹、蔡文國(guó)等根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，泡面的調(diào)料包或存在致癌風(fēng)險(xiǎn)。崔瑩等利用蠶豆根尖檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)生活中三種清潔劑對(duì)環(huán)境的污染，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨濃度升高，污染性越大。王蘭君等利用蠶豆根尖檢測(cè)技術(shù)測(cè)試了四種抗生素的毒性，結(jié)果顯示四種抗生素均對(duì)蠶豆根尖產(chǎn)生致突變作用，不同抗生素的對(duì)蠶豆根尖產(chǎn)生微核的濃度不同。

4.2蠶豆根尖微核檢測(cè)技術(shù)在水源檢測(cè)中的應(yīng)用

邱瑞橋等利用蠶豆根尖檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)電鍍廢水的遺傳毒性，結(jié)果表明：電鍍廢水的遺傳毒性巨大，為環(huán)境檢測(cè)提供科學(xué)依據(jù)。李博等結(jié)合蠶豆根尖檢測(cè)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)廢水中有機(jī)物堆積會(huì)產(chǎn)生毒性作用。陳莉結(jié)合蠶豆根尖檢測(cè)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)含毒素的水源的致突變作用。阮萃才等利用蠶豆根尖檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)了5種不同的水樣對(duì)蠶豆根尖的致突變作用，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)塘水的致突變性最高，自來(lái)水最低。

4.3蠶豆根尖微核檢測(cè)技術(shù)在土壤檢測(cè)中的應(yīng)用

陳朗等利用蠶豆微核檢測(cè)技術(shù)測(cè)試了土壤中的鎘污染濃度隨鎘濃度的增加而污染嚴(yán)重。宋玉芳等結(jié)合蠶豆根尖檢測(cè)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)灌木會(huì)對(duì)土壤中鎘污染起到一定程度的緩解作用。

5結(jié)論

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)蠶豆根尖檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)與研究，已形成成熟的應(yīng)用體系，作為國(guó)際遺傳學(xué)毒性研究的標(biāo)準(zhǔn)植物，以污染指數(shù)的大小作為環(huán)境污染程度高低的標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境污染的程度隨微核千分率、污染指數(shù)的增大而增大。