[发明专利]一种利用松萝检测放射性气体氡对植物DNA损伤的评价方法

说明书

一种利用松萝检测放射性气体氡对植物DNA损伤的评价方法，将松萝置于氡室中，置氡完成后提取细胞核，再进行单细胞凝胶电泳实验，采用CASP系统，测量DNA迁移的参数，评价DNA的损伤程度。本发明首次采用松萝做为植物材料，用来反映氡对植物DNA的损伤；采用机械分离和酶处理相结合的方法分离植物茎叶中的细胞核，获得了数量适中的完整细胞核，解决了彗星实验在植物领域应用困难的问题；确定了拖尾长度(Tail length)，尾部DNA相对含量(Tail DNA)，尾动量(TM)和Olive尾动量(OTM)能够反映这植物DNA损伤的程度，为研究氡对生物的作用提供更多依据。

技术领域

本发明属于大气污染物毒性评价技术领域，具体涉及放射性气体氡对植物DNA损伤的评价方法。

背景技术

氡(²²²Rn)是铀(²³⁸U)衰变链中镭(²²⁶Ra)的衰变产物，半衰期为3.82d。由于²²⁶Ra广泛存在于岩石、土壤等各种地质环境中，所以氡广泛存在于大气中，是自然界最主要的天然放射性气体。氡在人体肺部的累积，易引致肺癌及其他癌病，已引起世界各国政府和人们的高度重视。国际癌症研究机构(IARC)已将氡及其子体归为I类致癌因素，世界卫生组织(WHO)也把氡作为19种人类致癌因子之一。

氡及其他辐射性物质对动物体的损伤是显而易见的，特别是对DNA的影响。在外源性物质引起细胞的癌变过程中，DNA损伤常常在启动阶段发生，损伤的DNA如不能完全修复则可能引起相关的基因突变。苗超等(2005)发现氡及其子体可引起小鼠贫血症状，并在较高剂量下抑制骨髓细胞的DNA合成。

但是，氡对植物体的影响却一直少有研究。虽然Batlle等推测植物可通过表面的沉积作用吸附氡子体，植被的存在也能促进氡析出率，谷民天等研究认为松萝在氡胁迫下没有表现出明显的生理损伤特征，但氡对植物DNA是否能像对动物体一样造成损伤却一直未有报道。

.单细胞凝胶电泳(Single Cell Gel Electropho risis,SCGE),又称为彗星实验(Comet assay),是一种快速、简单、可靠的的基因毒性研究方法,被广泛应用于基因毒性的研究。但是在以往的研究中，彗星实验的研究对象主要集中在动物细胞和人类细胞DNA损伤的检测上，这是由于植物和动物在细胞结构上存在着明显的差别：植物细胞具有牢固的细胞壁，造成细胞核的分离困难，因而限制了彗星实验技术在植物领域中的应用。

植物毒性评价系统是进行环境污染原位监测的最好方法之一，建立环境污染引起植物DNA损伤的监测系统,及时有效地进行环境污染风险评价。直到1996年Koppen第一次报道了利用植物为实验材料进行彗星实验。近年来植物彗星实验有了较大发展，但并非所有植物都可以应用于彗星实验。而且，由于不同植物材料具有不同的结构和组分，适合一种植物的细胞核制备方法并不一定适合于其它植物。

松萝(Tillandsia usneoides)隶属于凤梨科、铁兰属，不需要生长于土壤中，直接悬挂于岩石、铁丝等处即可生长，因此又被称为“空气植物”。松萝利用叶片吸收空气中的水分和养分，因此叶片吸收能力强大，对大气中的很多污染物具有很强的吸收效能，是一种著名的指示植物。早在1952年，MacIntire等首次通过松萝测定了雨水中氟及其氟化物的含量。后来Calasans和Malm(1997)又发现松萝能迅速和有效地积累漂浮在空中的汞离子。作为常用的大气污染指示植物，松萝与其他植物相比，与大气中的污染物(包括氡)的关系更为紧密，受大气污染物的影响也更为显著。

发明内容

针对目前没有检测放射性气体氡对植物DNA损伤的方法，彗星实验技术在植物领域中的应用受限的上述问题，本发明提供一种利用松萝检测天然放射性气体氡对生物损伤的评价方法，该方法以松萝为检测样本，利用提取松萝茎、叶细胞核的新方法，建立了适合松萝的彗星实验方法，从而首次确定了一种植物可反映氡对植物DNA的损伤。

本发明是通过以下技术方案实现的：