Bức xạ ion hóa từ thảm họa hạt nhân có hại cho môi trường tự nhiên. Vụ nổ nhà máy điện hạt nhân Fukushima Dai-ichi xảy ra vào năm 2011 là ví dụ nổi bật về thảm họa như vậy trong khoảng thời gian gần đây. Sau một thập kỷ, vẫn còn những lo ngại về ảnh hưởng lâu dài của bức xạ. Đặc biệt, vẫn chưa rõ về khả năng bức xạ liều thấp còn sót lại có thể ảnh hưởng đến các sinh vật sống ở cấp độ di truyền.
Gánh nặng của thảm họa thường do các loài thực vật sinh sống ở khu vực bị ô nhiễm gánh chịu vì chúng không thể di chuyển hoặc ít di chuyển được. Điều này khiến chúng trở nên lý tưởng để nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ ion hóa. Các loài cây lá kim như thông đỏ và linh sam Nhật Bản đã có sự phân nhánh bất thường sau thảm họa Fukushima. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu những bất thường như vậy có phản ánh những thay đổi di truyền gây ra bởi bức xạ liều thấp phổ biến trong khu vực hay không. Để giải quyết mối lo ngại này, nhóm các nhà nghiên cứu từ Nhật Bản đã phát triển một phương pháp nhanh và tiết kiệm chi phí để ước tính rủi ro đột biến do bức xạ liều thấp (0,08 đến 6,86 μGy/h) đến hai loài cây được trồng rộng rãi ở Nhật Bản đang phát triển trong khu vực bị ô nhiễm. Họ đã sử dụng một quy trình tin sinh học mới để đánh giá các đột biến de novo (DNM), những thay đổi/đột biến di truyền không xuất hiện trước đó hoặc được di truyền trong dòng mầm của cây tuyết tùng Nhật Bản và cây anh đào đang nở hoa.
Các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã khảo sát tỷ lệ đột biến de novo ở cây tuyết tùng Nhật Bản và hoa anh đào mọc ở các khu vực bị ô nhiễm cho thấy bức xạ liều thấp còn sót lại từ thảm họa nhà máy điện hạt nhân Fukushima không phải là mối đe dọa đối với các loài cây mọc ở khu vực này (Nguồn: Tạp chí Môi trường Quốc tế (2023). DOI: 10.1016/j.envint.2023.107893)
Nghiên cứu do TS. Saneyoshi Ueno từ Viện Nghiên cứu Lâm sản và Lâm sản chủ trì, gần đây đã được công bố trên Tạp chí Môi trường Quốc tế với sự đóng góp của TS. Shingo Kaneko từ Đại học Fukushima. TS. Kaneko cho biết: “Người dân sống ở các khu vực bị ảnh hưởng lo lắng và cần cảm thấy mất an toàn trong cuộc sống hàng ngày”. “Chúng tôi muốn làm rõ những thông tin sai lệch liên quan đến hậu quả sinh học từ vụ tai nạn nhà máy điện hạt nhân.”.
Để lấy mẫu cây tuyết tùng Nhật Bản, trước tiên, nhóm nghiên cứu đo mức phóng xạ Caesi (137Cs) của các cành dạng nón. Sau đó, thu thập các tế bào từ các hạt đã nảy mầm và các thể giao tử lớn còn lại được sử dụng để tách chiết DNA. Đối với hoa anh đào Nhật Bản, các nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm lai nhân tạo, sau đó là thu thập hạt giống và chiết xuất DNA. Các mẫu này được thực hiện trình tự liên quan đến vị trí hạn chế, so sánh trình tự DNA có trong hạt giống với trình tự có trong cây bố mẹ. Các DNM được phát hiện bằng cách sử dụng đường dẫn tin sinh học.
Bức xạ liều lượng thấp từ thảm họa nhà máy điện hạt nhân Fukushima đã cản trở cuộc sống ở khu vực lân cận, nơi hai loài cây được lấy mẫu để khảo sát tần số đột biến de novo (Nguồn: Tạp chí Môi trường Quốc tế (2023). DOI: 10.1016/j.envint.2023.107893)
Nhóm nghiên cứu không tìm thấy DNM nào đối với hoa anh đào Nhật Bản và trung bình 0,67 DNM trên mỗi mẫu megagametophyte đối với cây tuyết tùng Nhật Bản. Hơn nữa, nồng độ 137Cs và tỷ lệ liều lượng xung quanh không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến sự hiện diện hay vắng mặt của DNM trong cây tuyết tùng Nhật Bản và cây anh đào đang nở hoa. Những phát hiện này cho thấy tỷ lệ đột biến ở cây trồng ở khu vực bị ô nhiễm không tăng đáng kể do bức xạ xung quanh. TS. Ueno cho biết: “Kết quả của chúng tôi cũng cho thấy tỷ lệ đột biến khác nhau giữa các dòng dõi và phần lớn bị ảnh hưởng bởi môi trường”. Đây là nghiên cứu đầu tiên sử dụng tần số DNM để đánh giá hậu quả của thảm họa hạt nhân. Với số lượng nhà máy điện hạt nhân ngày càng tăng trên toàn cầu, nguy cơ xảy ra tai nạn hạt nhân ngày càng tăng. Khi được hỏi về ý nghĩa của nghiên cứu trong tương lai, TS. Ueno nói: “Phương pháp được phát triển trong nghiên cứu của chúng tôi không chỉ giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa di truyền và bức xạ mà còn thực hiện đánh giá rủi ro di truyền đối với các vụ tai nạn hạt nhân một cách nhanh chóng”.
Các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã khảo sát tỷ lệ đột biến de novo ở cây tuyết tùng Nhật Bản và hoa anh đào mọc ở các khu vực bị ô nhiễm cho thấy bức xạ liều thấp còn sót lại từ thảm họa nhà máy điện hạt nhân Fukushima không phải là mối đe dọa đối với các loài cây mọc ở khu vực bị ảnh hưởng (Nguồn: Tạp chí Môi trường Quốc tế (2023). DOI: 10.1016/j.envint.2023.107893)
Từ khóa: bức xạ; hạt nhân; di truyền; Fukushima;
– CMD&DND –
