研究评估了福岛核灾难残留辐射导致突变的风险

众所周知，核灾难产生的电离辐射对自然环境有害。2011年发生的福岛第一核电站熔毁是近期记忆中此类灾难的突出例子。即使在事件发生十年后，人们仍然担心辐射的长期影响。特别是，尚不清楚残留的低剂量辐射如何在基因水平上影响生物体。

灾难的首当其冲通常是居住在受污染地区的植物群，因为它们无法移动。然而，这使它们成为研究电离辐射对生物体影响的理想选择。例如，日本红松和冷杉等针叶植物在福岛灾难后出现异常分枝。然而，尚不清楚这种异常是否反映了该地区普遍存在的低剂量率辐射引起的遗传变化。

为了解决这一问题，日本的一组研究人员开发了一种快速且具有成本效益的方法来估计低剂量率辐射(0.08至6.86μGyh-1)在日本种植的两种广泛种植的树种中引起的突变风险在污染区。他们使用新的生物信息学管道来评估裸子植物日本雪松和被子植物开花樱桃的种系中的从头突变(DNM)，或早期不存在或遗传的遗传变化/突变。

这项研究由林业和林产品研究所的SaneyoshiUeno博士领导，最近发表在《国际环境》杂志上，福岛大学的ShingoKaneko博士也参与其中。“生活在受影响地区的人们很担心，需要在日常生活中感到安全，”当被问及他们研究背后的动机时，金子博士说。“我们想澄清有关核电站事故生物后果的错误信息。”

为了对日本雪松进行采样，该团队首先测量了锥形树枝的放射性铯(137Cs)水平。然后用锥体收集发芽的种子，剩余的巨型配子体用于DNA提取。

对于日本开花樱桃，进行了人工杂交实验，随后进行了种子收集和DNA提取。对样品进行限制性位点相关的DNA测序，将后代种子中存在的DNA序列与亲本中存在的DNA序列进行比较。使用作者开发的生物信息学管道检测DNM。

有趣的是，该团队没有发现日本开花樱桃的DNM，而在“难以返回”区域的日本雪松的每个巨型配子体样本中平均发现0.67DNM。此外，137Cs浓度和环境剂量率对日本柳杉和开花樱桃中是否存在DNM没有任何影响。

这些发现表明，由于环境辐射，生长在受污染地区的树木的突变率并未显着增加。“我们的结果还表明，突变率因谱系而异，并且在很大程度上受环境影响，”上野博士说。

该研究首次使用DNM频率来评估核灾难的后遗症。随着全球核电站数量的增加，核事故的风险也越来越大。当被问及他们的研究对未来的影响时，上野博士说，“我们研究中开发的方法不仅可以帮助我们更好地了解遗传学与辐射之间的关系，还可以快速对核事故进行遗传风险评估。”