關(guān)鍵詞：松滋青皮豆；致突變性；種質(zhì)資源保護(hù)

前言

蠶豆是經(jīng)典的遺傳實(shí)驗(yàn)生物，蠶豆根尖是理想的遺傳毒性測(cè)試材料，它首先應(yīng)用于染色體畸變?cè)囼?yàn)，隨后擴(kuò)展到微核試驗(yàn)。1959年，放射生物學(xué)家就開(kāi)始用蠶豆的根尖細(xì)胞來(lái)進(jìn)行X-射線的遺傳損傷研究，Degrassi和Rizzoni研究X-射線、絲裂霉素C等多種誘變劑對(duì)蠶豆根尖（次生根）微核的效應(yīng)。1983年陳光榮等在國(guó)內(nèi)首先建立蠶豆根尖微核試驗(yàn)法，并選3種農(nóng)藥對(duì)14種蠶豆的敏感性進(jìn)行篩選和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，松滋青皮豆是理想的高敏感性品種，并對(duì)青山湖的水質(zhì)污染進(jìn)行了檢測(cè)?！董h(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（生物監(jiān)測(cè)（水環(huán)境）部分）規(guī)范方法，《水生生物監(jiān)測(cè)手冊(cè)》，《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版）均有編人。

《水質(zhì)致突變的鑒別蠶豆根尖微核試驗(yàn)法》（HJ 1016-2019），適用于環(huán)境樣品地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水的致突變性鑒別。標(biāo)準(zhǔn)采用的松滋青皮豆來(lái)源均有可靠證明，可溯源至華中師范大學(xué)原生物系，以初生根為受試器官，經(jīng)長(zhǎng)期純化保種，遺傳特性相對(duì)穩(wěn)定。葛成巖、張倩等對(duì)蠶豆根尖微核試驗(yàn)的質(zhì)量保證如受試物種、參比毒物等進(jìn)行了研究。為更好地保護(hù)種質(zhì)資源和維持試驗(yàn)穩(wěn)定性，從松滋青皮豆的種植、豆種挑揀到微核試驗(yàn)受試豆粒選擇等全流程做了質(zhì)量控制研究。

1種質(zhì)資源保種場(chǎng)的周邊環(huán)境調(diào)查

松滋青皮豆原產(chǎn)于湖北省松滋縣，是一種中粒（千粒重600g～1100g之間為中粒蠶豆）綠色蠶豆，對(duì)水胺硫磷40%乳劑1：800稀釋倍數(shù)微核率為89.33 +9.73，1：1600稀釋倍數(shù)微核率為59±7.37敏感性高，對(duì)藥劑耐受率較強(qiáng)，可在較廣泛的濃度范圍檢測(cè)誘變劑活力。2013年后，松滋青皮豆的保種傳代由江蘇省常州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)，隨后通過(guò)實(shí)地踏勘和篩選，在自然環(huán)境較好的溧陽(yáng)大溪水庫(kù)邊建立了專(zhuān)門(mén)的保種場(chǎng)，灌溉水和土壤質(zhì)量分別符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 5084-2005）和《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 15618-1995）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，每年種植一季。

2019年后種植面積擴(kuò)大，種植中不得使用農(nóng)藥、化肥及其他化學(xué)物質(zhì)，手工除草、除蟲(chóng)，周邊田地不得種植其他品種蠶豆。收獲后曬干，并挑選無(wú)蟲(chóng)眼、種皮完整的松滋青皮豆，并對(duì)收獲的松滋青皮豆進(jìn)一步進(jìn)行精選，區(qū)分等級(jí)后，進(jìn)行低溫保存。

周邊環(huán)境的變化有可能會(huì)影響種質(zhì)資源的穩(wěn)定性，定期對(duì)溧陽(yáng)保種場(chǎng)周邊進(jìn)行實(shí)地踏勘，2023年踏勘了毛尖村、彭家村、彭東村、東山岕和小山岕等幾個(gè)村莊的種植田地狀況，并同時(shí)調(diào)查了農(nóng)戶(hù)種植情況。具體踏勘情況見(jiàn)表1。

2種質(zhì)資源的保護(hù)

2.1種質(zhì)資源種植和保存

松滋青皮豆在中國(guó)大部分地區(qū)均可引種繁殖，可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件合理安排種植時(shí)間。但實(shí)驗(yàn)用豆種對(duì)種植土壤和周邊環(huán)境有較高要求：種植地應(yīng)選擇生態(tài)條件較好，無(wú)工業(yè)“三廢”、農(nóng)藥和放射性污染的場(chǎng)地；為保持品系純正，避免與其他品種雜交，種植地周邊1km2范圍內(nèi)不得混種其他蠶豆品種，最好每年輪作種植，維持土壤肥力和生產(chǎn)力．減少土地疲勞，控制病蟲(chóng)害；注意保持較寬行距，避免過(guò)密導(dǎo)致植株相互遮蔭，影響光照，導(dǎo)致植株生長(zhǎng)過(guò)高、發(fā)生倒伏；為保持較低的本底微核率，種植期間不施用化肥農(nóng)藥，手工除草除蟲(chóng)，對(duì)種植人員要求較高。豆種的保存技術(shù)難點(diǎn)：當(dāng)豆莢變黃、籽粒飽滿(mǎn)時(shí)，選擇在晴天進(jìn)行收獲，及時(shí)晾曬、脫粒，剛收獲的豆種含有較多的水分，而潮濕的豆種的呼吸作用比較旺盛，消耗的有機(jī)物較多，同時(shí)還會(huì)釋放大量的熱，容易使豆種發(fā)熱發(fā)霉影響種子的壽命，曬干后可抑制呼吸作用，從而延長(zhǎng)豆種的保存時(shí)間；曬干后需人工挑選，因豆種種植中未施藥，病蟲(chóng)豆種較多，挑選中需要技術(shù)人員耐心細(xì)致，選擇大小均一、顆粒飽滿(mǎn)、無(wú)明顯缺損、無(wú)病蟲(chóng)害、表皮青綠或青棕色的豆種；挑選好的豆種裝入透氣的牛皮紙袋或大信封內(nèi)于專(zhuān)用冰箱4℃以下冷藏，不建議儲(chǔ)存在塑料袋或密閉容器內(nèi)，存儲(chǔ)環(huán)境避免濕度過(guò)大，定期檢查豆種存儲(chǔ)狀態(tài)；豆種保存期不超過(guò)2年，如保存年限過(guò)長(zhǎng)等原因?qū)е露狗N出根率偏低時(shí)，可挑選經(jīng)催根后生長(zhǎng)情況良好的豆種栽培復(fù)壯。

2.2種質(zhì)資源篩選和預(yù)處理

松滋青皮豆收獲后，對(duì)有蟲(chóng)洞、霉變的及時(shí)挑揀，并剔除過(guò)大過(guò)小的豆粒。通過(guò)隨機(jī)抽取1000粒松滋青皮豆進(jìn)行18組稱(chēng)重測(cè)定，每千粒重一般為706g～787g，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

經(jīng)浸種、催根后，統(tǒng)計(jì)總豆種數(shù)，及霉變、不出根、根尖枯死的豆種數(shù)，出根率=（總豆種數(shù)一霉變、不出根、根尖枯死的豆種數(shù)）／總豆種數(shù)×100%，一般應(yīng)≥90%（《糧食作物種子第2部分：豆類(lèi)》（GB/T4404.2-2010）中要求蠶豆種子發(fā)芽率≥90%），試驗(yàn)前將松滋青皮豆自然晾曬2～3天有利于出根。

2.3種質(zhì)資源試驗(yàn)要求

試驗(yàn)用松滋青皮豆，須挑選顆粒飽滿(mǎn)、豆皮青綠或青棕色、大小一致、無(wú)病蟲(chóng)害、表面無(wú)明顯缺損的豆種。同時(shí)，受試生物質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足試驗(yàn)的要求，主要指標(biāo)見(jiàn)表3。

3種質(zhì)資源的應(yīng)用

以松滋青皮豆為實(shí)驗(yàn)材料的方法標(biāo)準(zhǔn)已頒布，用于對(duì)水質(zhì)致突變效應(yīng)進(jìn)行鑒別，可作為有關(guān)水環(huán)境、垃圾填埋場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南、規(guī)范等管理標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)技術(shù)方法支撐。作為表征環(huán)境綜合遺傳毒性效應(yīng)的技術(shù)方法可應(yīng)用于農(nóng)灌水、淡水湖泊及農(nóng)藥、金屬冶煉、印染、化工等污染風(fēng)險(xiǎn)較高的行業(yè)污水等環(huán)境污染監(jiān)測(cè)，對(duì)地表水可能存在的風(fēng)險(xiǎn)和污水排放的綜合毒性及致突變性進(jìn)行監(jiān)管。張茂榮等應(yīng)用根尖細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)分析了武漢市城區(qū)9個(gè)自然水體的致突變性。許霞等對(duì)常州市某廢棄農(nóng)藥廠污染場(chǎng)地6個(gè)不同區(qū)域的土壤樣品進(jìn)行了蠶豆根尖微核遺傳毒性試驗(yàn)，其中2個(gè)點(diǎn)位土壤浸出液毒性最高，該研究為污染場(chǎng)地進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供依據(jù)。各地環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、澳門(mén)自來(lái)水等均有購(gòu)置或申請(qǐng)松滋青皮豆進(jìn)行水質(zhì)致突變?cè)囼?yàn)。因此，以松滋青皮豆為實(shí)驗(yàn)材料的蠶豆微核試驗(yàn)法對(duì)水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、污水排放等管理過(guò)程的環(huán)境介質(zhì)致突變性監(jiān)管具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

該方法標(biāo)準(zhǔn)適用范圍較廣，測(cè)試材料易獲得，成本低，方法簡(jiǎn)易、快速，對(duì)監(jiān)測(cè)硬件條件的要求不高，基層環(huán)境監(jiān)測(cè)站均可開(kāi)展此項(xiàng)工作，各級(jí)監(jiān)測(cè)站在該項(xiàng)目能力的形成上應(yīng)更注重人員和管理，積累監(jiān)測(cè)人員的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，不斷提高分析測(cè)試水平，控制受試生物的質(zhì)量，強(qiáng)調(diào)陽(yáng)性、陰性等對(duì)照試驗(yàn)的過(guò)程控制，確保監(jiān)測(cè)質(zhì)量，有效服務(wù)環(huán)境管理。

4結(jié)論

蠶豆根尖是較理想的遺傳毒性測(cè)試材料，松滋青皮豆是國(guó)內(nèi)廣泛接受用于致突變性測(cè)試的敏感受試生物。為確保實(shí)驗(yàn)性狀的穩(wěn)定性，對(duì)種植環(huán)境、過(guò)程及豆種收獲均需進(jìn)行質(zhì)量控制：定期檢測(cè)保種場(chǎng)地的周邊環(huán)境變化及污染狀況，避免增高微核本底值；栽種期間應(yīng)避免其他蠶豆品種花粉污染，為避免不施用化肥農(nóng)藥連作種植帶來(lái)的蟲(chóng)害，最好輪作種植；種質(zhì)收獲后應(yīng)及時(shí)曬干，并挑揀出合適大小，無(wú)病斑蟲(chóng)害的完整健康豆種；實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行浸種、催根，出根率一般應(yīng)≥90%，偏低時(shí)，挑選催更后生長(zhǎng)良好的豆種栽培復(fù)壯；實(shí)驗(yàn)用豆種有絲分裂指數(shù)應(yīng)gt;20%，空白微核率≤10.0%，參比微核率（參比試樣陽(yáng)性對(duì)照，p=20.0mg/L環(huán)磷酰胺溶液）微核率15.8%～30.8%，2個(gè)平行測(cè)試相對(duì)偏差≤36%。對(duì)實(shí)驗(yàn)生物的質(zhì)量控制，可有效保障監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為環(huán)境管理提供可靠數(shù)據(jù)。