基于鳃和脑部AChE分析的环境胁迫下斑马鱼行为响应机制研究

发布时间：2017-04-13 19:15

  本文关键词：基于鳃和脑部AChE分析的环境胁迫下斑马鱼行为响应机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着工业经济的迅速发展,水环境污染问题日趋严重,成为当代人们关注的焦点。当前,重金属及农药是应用范围广、污染区域大的两种污染物。镉是毒性仅次于汞的一种重金属污染物,对水生生物具消化、免疫、生殖机能的毒性效应。溴氰菊酯属于典型的拟除虫菊酯类农药,影响信号通路。斑马鱼是国际通用的模式生物,被广泛应用于生态毒理学研究中。乙酰胆碱酯酶(Acetyl cholinesterase,AChE)是神经传导过程中一种关键酶,水生生物中AChE活性变化可作为水体污染的生物标志物。水生生物为适应外界环境胁迫在外在行为上也有所改变,AChE与外在行为间或许存在着某种响应,本文对AChE进行研究为了实现对污染物在生物个体中不同层次的生态毒理学评价,试图对影响外在行为变化的内在作用机制进行探讨。本文选取氯化镉和溴氰菊酯为污染物,以斑马鱼为受试生物,测定不同浓度不同配比污染物暴露对斑马鱼脑和鳃AChE的影响,并对AChE与行为强度进行相关性分析,研究结果表明:1、急性毒性实验中氯化镉和溴氰菊酯对斑马鱼LC50-48h分别为42.6mg/L、5.2μg/L。不同污染物对斑马鱼的毒性作用存在很大差异,这可能是由于两种污染物对斑马鱼毒性作用机制不同导致的。氯化镉通过鳃直接吸收或摄食,对水生生物产生毒害作用。溴氰菊酯对斑马鱼属于剧毒,影响神经系统的信号传导,神经肌肉痉挛、运动失调,导致麻痹甚至死亡。斑马鱼死亡率和污染物浓度呈正相关。2、两种污染物共同暴露48h,斑马鱼鳃AChE活性整体呈下降趋势,两种污染物不同配比对鳃AChE抑制程度不尽相同。随着暴露浓度的提高,对鳃AChE抑制程度增加,在较低浓度的0.1TU暴露时,鳃AChE活性波动比较大,抑制率较低;在1TU和2TU实验组鳃AChE在0.5h-1h被诱导升高,随后降到很低水平,后面出现小幅回升现象,这是斑马鱼为适应外界环境作出的调整。AChE受抑制程度与暴露时间、污染物剂量均有关。3、两种污染物共同暴露48h对斑马鱼脑AChE的影响与鳃有相同之处,均是1TU、2TU浓度组AChE抑制率明显高于0.1TU浓度组,随着暴露时间的延长,AChE活性整体呈降低趋势。整体上脑和鳃AChE活性趋势均符合生物逐级行为模型。4、斑马鱼行为强度与AChE活性相关性分析:浓度0.1TU配比为10:0时,鳃组织AChE抑制与行为强度有较强的相关性;2TU配比为3:7鳃AChE抑制与行为强度具有一定的相关性,但强度不高。配比7:3、3:7和0:10,浓度0.1TU脑组织AChE抑制与行为强度均具有相关性;1TU配比0:10具有显著相关性。脑AChE活性变化趋势与行为变化更为接近。两种作用机制不同的污染物共同作用对斑马鱼脑和鳃AChE活性变化的研究较少,将AChE与外在行为变化结合分析也鲜见报道,本文的初步研究结果旨在为以后不同污染物对斑马鱼胆碱能系统和外在行为研究提供理论基础。结合多项指标分析水生生物毒性作用的内在机制,在突发性水污染事件中判断污染类型与程度中起到重要作用,也更有利于水质环境在线监测。
【关键词】：氯化镉 溴氰菊酯 斑马鱼 脑和鳃 AChE
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X592;X171.5
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 第一章 研究背景11-30
• 1.1 水体污染现状11-12
• 1.2 农药和重金属污染及危害12-23
• 1.2.1 重金属对水生生物毒性研究14-16
• 1.2.2 拟除虫菊酯类农药对水生生物毒性研究16-20
• 1.2.3 重金属与拟除虫菊酯类药物联合作用20-23
• 1.3 乙酰胆碱酯酶简介23-26
• 1.4 污染物胁迫下水生生物行为响应26-27
• 1.5 研究目的与意义27-30
• 第二章 氯化镉和溴氰菊酯对斑马鱼的急性毒性作用30-35
• 2.1 实验目的30
• 2.2 材料与方法30-32
• 2.2.1 实验动物30-32
• 2.2.2 实验药物32
• 2.3 实验设计32
• 2.4 统计分析32
• 2.5 结果与讨论32-35
• 第三章 氯化镉和溴氰菊酯暴露对斑马鱼鳃乙酰胆碱酯酶的影响35-48
• 3.1 实验目的35
• 3.2 材料与方法35-37
• 3.2.1 药品与仪器35-37
• 3.2.2 实验动物37
• 3.3 实验设计37-40
• 3.3.1 暴露实验37-38
• 3.3.2 组织匀浆制备38
• 3.3.3 总蛋白含量测定38-39
• 3.3.4 AChE活性测定39-40
• 3.4 统计分析40
• 3.5 结果与讨论40-48
• 第四章 氯化镉和溴氰菊酯暴露对斑马鱼脑乙酰胆碱酯酶的影响48-58
• 4.1 实验目的48
• 4.2 材料与方法48
• 4.2.1 药品与仪器48
• 4.2.2 实验动物48
• 4.3 实验设计48-50
• 4.3.1 暴露实验48-49
• 4.3.2 组织匀浆制备49
• 4.3.3 总蛋白含量测定49-50
• 4.3.4 AChE活性测定50
• 4.4 统计分析50
• 4.5 结果与讨论50-58
• 第五章 斑马鱼AChE活性与暴露时间、外在行为的关系58-67
• 5.1 斑马鱼脑和鳃AChE与污染物暴露时间的关系58-61
• 5.2 斑马鱼鳃和脑AChE与外在行为的关系61-67
• 第六章 结论67-69
• 参考文献69-78
• 致谢78-79
• 攻读硕士期间发表的论文79

  本文关键词：基于鳃和脑部AChE分析的环境胁迫下斑马鱼行为响应机制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：304288