拟除虫菊酯对斑马鱼内分泌平衡及氧化代谢的扰动效应

发布时间：2017-05-04 04:07

  本文关键词：拟除虫菊酯对斑马鱼内分泌平衡及氧化代谢的扰动效应，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：拟除虫菊酯类杀虫剂作为一类高效低毒的新型杀虫剂,已经成为全球第二大杀虫剂。虽然该类杀虫剂对哺乳类及鸟类毒性较低,但对昆虫及鱼类等水生生物的毒性却很大,其对水生生物的毒性研究已经成为当前研究热点之一。目前拟除虫菊酯类杀虫剂已被证实为环境内分泌干扰物,能够干扰生物内分泌系统,同时介导生物体内代谢活动,但是关于其在环境中对生物体的内分泌平衡及氧化代谢的干扰效应及机制却甚少研究。本研究探索了拟除虫菊酯类杀虫剂对水生模式生物——斑马鱼的生长过程中的发育毒性、内分泌平衡及氧化代谢的扰动效应及机制,同时,对比研究I型和II型拟除虫菊酯类杀虫剂的水生生物毒性及其介导的内分泌及氧化代谢干扰机制的差异。主要的研究工作和成果如下:(1)将斑马鱼胚胎暴毒至96 hpf后,拟除虫菊酯类杀虫剂引起了斑马鱼胚胎包括卵凝结、孵化延迟、幼鱼死亡、卵黄囊肿、心包囊肿和身体弯曲等发育毒性现象。根据各药物处理组的致死效应和亚致死效应评价可得斑马鱼胚胎发育毒性大小为:功夫菊酯氰戊菊酯氯菊酯。在对斑马鱼成鱼进行暴毒一周后,根据各药物处理组的致死效应,可得斑马鱼成鱼毒性大小为:功夫菊酯(II型)氯菊酯(I型)。这些结果表明,拟除虫菊酯类杀虫剂对水生生物斑马鱼具有较高胚胎发育毒性及成鱼死亡毒性,并有力地支持了已有的研究结果。(2)在斑马鱼幼鱼发育过程中,三种拟除虫菊酯类杀虫剂对性腺、甲状腺及肾上腺系统相关的核受体基因均具有干扰效应;而在对成鱼体内内分泌平衡的扰动效应研究中,功夫菊酯和氯菊酯能够介导HPT轴系、HPA轴系上的基因表达,进而对整个轴系的调控产生扰动效应。此外,在类环境处理组的研究结果显示,拟除虫菊酯类杀虫剂对幼鱼发育过程及成鱼生长过程中体内的内分泌系统均能产生一定的干扰作用。这些结果不仅阐述了I型和II型拟除虫菊酯类杀虫剂对斑马鱼发育生长过程中内分泌平衡扰动的作用机制,还提示环境中拟除虫菊酯类杀虫剂具备的潜在生态安全风险。(3)研究中,拟除虫菊酯类杀虫剂对幼鱼及成鱼体内氧化代谢相关的核受体基因表达具有干扰效应,而其介导方式及效应均存在差异。在类环境浓度下,功夫菊酯、氰戊菊酯和氯菊酯对斑马鱼幼鱼体内的氧化代谢相关核受体基因表达的影响较弱,而成鱼体内的氧化代谢相关核受体基因表达在氯菊酯的诱导下发生改变。这可能与胚胎的绒毛膜保护有关,也提示人们环境中拟除虫菊酯类杀虫剂对生物体内氧化代谢的扰动应给予更多的关注,未来相关研究可以进一步开展。
【关键词】：功夫菊酯 氯菊酯 氰戊菊酯 斑马鱼 内分泌平衡 氧化代谢
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X592
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 符号说明13-15
• 第一章 绪论15-30
• 1.1 拟除虫菊酯类杀虫剂概述15-18
• 1.1.1 发展和应用15-17
• 1.1.2 分类及作用机制17
• 1.1.3 危害及环境行为17-18
• 1.2 拟除虫菊酯的毒理学研究18-21
• 1.2.1 拟除虫菊酯的毒性效应19
• 1.2.2 拟除虫菊酯的内分泌干扰效应19-20
• 1.2.3 拟除虫菊酯对生物体的氧化代谢干扰效应20-21
• 1.3 斑马鱼的毒理学研究应用21-24
• 1.3.1 斑马鱼生物学特征及优势21-22
• 1.3.2 斑马鱼在毒理学的研究应用22-24
• 1.4 研究物质及其研究概况24-27
• 1.4.1 功夫菊酯24-25
• 1.4.2 氰戊菊酯25-26
• 1.4.3 氯菊酯26-27
• 1.5 本文研究目的与内容27-30
• 1.5.1 研究内容27-28
• 1.5.2 研究技术28-30
• 第二章 实验部分30-38
• 2.1 实验材料与设备30-31
• 2.1.1 实验药品与材料30-31
• 2.1.2 实验仪器与设备31
• 2.2 胚胎及成鱼暴露实验31-32
• 2.2.1 胚胎暴露31-32
• 2.2.2 成鱼暴露32
• 2.3 成鱼解剖实验32-33
• 2.3.1 前期准备32
• 2.3.2 实验步骤32-33
• 2.4 总RNA提取33
• 2.4.1 前期准备33
• 2.4.2 实验步骤33
• 2.5 cDNA合成实验33-34
• 2.5.1 基本原理33-34
• 2.5.2 实验步骤34
• 2.6 qRT-PCR实验34-35
• 2.6.1 基本原理34
• 2.6.2 实验步骤34-35
• 2.7 分析化学35-37
• 2.7.1 前期准备35
• 2.7.2 实验步骤35-37
• 2.7.3 分析结果37
• 2.8 数据分析37-38
• 第三章 拟除虫菊酯对斑马鱼胚胎的发育毒性及内分泌干扰效应38-54
• 3.1 引言38-39
• 3.2 实验结果与讨论39-52
• 3.2.1 发育毒性39-42
• 3.2.2 性激素受体基因表达的影响42-45
• 3.2.3 甲状腺激素受体基因表达的影响45-46
• 3.2.4 糖皮质激素受体（GR）和盐皮质激素受体（MR）基因表达的影响46-48
• 3.2.5 相关氧化代谢相关核受体基因的影响48-52
• 3.3 小结52-54
• 第四章 拟除虫菊酯对斑马鱼HPT轴系、HPA轴系及氧化相关基因的扰动效应54-71
• 4.1 引言54-55
• 4.2 实验结果与讨论55-69
• 4.2.1 成鱼毒性55-56
• 4.2.2 HPT轴系扰动效应56-60
• 4.2.3 HPA轴系扰动效应60-65
• 4.2.4 相关氧化代谢核受体基因表达的影响65-69
• 4.3 小结69-71
• 第五章 结论71-74
• 5.1 结论71-72
• 5.2 展望72-74
• 参考文献74-95
• 作者简介95-96
• 1 作者简历95
• 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文95-96
• 3 参与的科研项目及获奖情况96

【参考文献】

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本文编号：344343