蠶豆根尖微核技術

白雨濛 關彥俊 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技術作為論述對象，簡單介紹了該技術的意義，蠶豆微核的形成原因。具體的試驗方法，以及這項技術存在的不足。希望通過本文的闡述，能對從事相關研究的學者及技術人員有所幫助，對蠶豆根尖微核技術的發展有所助益。

關鍵詞：蠶豆根尖;微核技術;檢測

中圖分類號：X171 文獻標識碼：A DOI編號：10.14025/j.cnki.jln3/.2019.04.012

微核是真核細胞由于受到外界的物理、化學等污染等刺激，而產生的染色體異常結構。作為典型的遺傳學研究材料，蠶豆具有染色體大，根尖分裂期細胞多，靈敏可靠，成本低廉，便于觀察等優點。蠶豆根尖微核檢測技術是國際公認的遺傳學毒性檢測的標準。在環境污染、淡水水質監控等方面應用廣泛，許多國家也用于食品、藥物、化妝品等的毒性研究。

1蠶豆根尖微核檢測技術的意義

蠶豆根尖微核檢測是射線傷害、化學污染、環境監測及風險評價的污染標志物環境受到污染的標志有兩個：微核千分率（MCN‰）和污染指數（PI）。

微核千分率、污染指數有幾個關鍵的數字分界：0～1。5;1.5～2;2～3.5;以及大于3.5，所指示的環境污染程度逐漸增大，分別為基本沒有污染、輕污染、中污染、重度污染。當蠶豆根尖細胞污染指數達到1.5，該檢測系統規定細胞受到污染。環境是否受到污染侵害，可以通過測量微核千分率和污染指數的數值來驗證。莫金鋼等就利用蠶豆微核檢測了化學物質醋酸鉛對于環境的危害，李愛玲等檢測了寶雞段渭河河水的受污染程度，對該地的水質污染程度進行了估計，為環境的治理提供了理論基礎。蠶豆根尖微核檢測技術經濟環保，靈敏高效，為環境的保護與治理提供理論基礎與技術支持。

2微核的形成原因

生物受內外環境的污染，例如，真核生物染色體發生斷裂使在細胞進入下一次分裂時，有絲分裂后期紡錘絲作用異常導致染色體片段不能順利進入子細胞，從而在結構上發生異常變化，在細胞質中產生圓形或橢圓形，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，微核的實質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毒性研究的標準作物，具有靈敏度高，方法簡單快速，易于觀察，成本低等優點。除此以外還具有普適性，即與動物的相關測試得出高度一致的檢測結果，大大降低實驗周期。

3蠶豆根尖微核檢測技術的實驗方法

20世紀70年代，Boiler和Matter等發明了微核檢測法，實驗以小鼠骨髓細胞為實驗材料，并用它的微核率來衡量受試物的污染作用。科學家致力于微核研究，10年后由Degrassi和Rizzoni建立了蠶豆根尖細胞微核檢測系統。利用物理射線、霉素等污染蠶豆種子，發現了蠶豆微核更具高效、靈敏、成本低等特點。目前國內出版的《微核檢測技術的實驗方法》，詳細介紹了該技術涉及到的材料、儀器、試劑等。具體的實驗步驟，如常規實驗法相同并且記錄細胞的數量，微核數量以及計算微核千分率、污染指數等。值得探究的是張倩、張靜姝等在三種不同蠶豆的根尖細胞微核檢測技術比較一文中，利用三種不同品種的蠶豆進行了實驗，指出在松滋青皮蠶豆、農學院普通蠶豆、市售蠶豆三種蠶豆中，對于污染物的敏感程度逐漸降低，也就是說由于所選的實驗蠶豆的品種、生長環境、生長周期，觀察期種子的分裂細胞數量等因素都會影響，但未產生顯著性差異。另外，如果污染物的濃度過高已經超過蠶豆的調節范圍，那么微核的數量也會減少，對于不同的實驗所要測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，這些問題都有待完善。

4國內蠶豆根尖微核檢測技術的應用

4.1蠶豆根尖微核檢測技術在生活食品方面的應用

韋夢杰、徐靜等利用蠶豆根尖檢測技術檢測了不同品牌的方便面對蠶豆微核的致突變性，結果發現，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、蔡文國等根據實驗結果推測，泡面的調料包或存在致癌風險。崔瑩等利用蠶豆根尖檢測技術檢測生活中三種清潔劑對環境的污染，結果發現隨濃度升高，污染性越大。王蘭君等利用蠶豆根尖檢測技術測試了四種抗生素的毒性，結果顯示四種抗生素均對蠶豆根尖產生致突變作用，不同抗生素的對蠶豆根尖產生微核的濃度不同。

4.2蠶豆根尖微核檢測技術在水源檢測中的應用

邱瑞橋等利用蠶豆根尖檢測技術檢測電鍍廢水的遺傳毒性，結果表明：電鍍廢水的遺傳毒性巨大，為環境檢測提供科學依據。李博等結合蠶豆根尖檢測技術研究發現廢水中有機物堆積會產生毒性作用。陳莉結合蠶豆根尖檢測技術研究發現含毒素的水源的致突變作用。阮萃才等利用蠶豆根尖檢測技術檢測了5種不同的水樣對蠶豆根尖的致突變作用，實驗發現塘水的致突變性最高，自來水最低。

4.3蠶豆根尖微核檢測技術在土壤檢測中的應用

陳朗等利用蠶豆微核檢測技術測試了土壤中的鎘污染濃度隨鎘濃度的增加而污染嚴重。宋玉芳等結合蠶豆根尖檢測技術研究發現灌木會對土壤中鎘污染起到一定程度的緩解作用。

5結論

國內外學者對蠶豆根尖檢測技術進行了大量的實驗與研究，已形成成熟的應用體系，作為國際遺傳學毒性研究的標準植物，以污染指數的大小作為環境污染程度高低的標準。環境污染的程度隨微核千分率、污染指數的增大而增大。