东方小藤壶（Chthamalus challengeri）幼虫对铜离子和石油烃的响应特征研究
发布时间：2017-09-02 21:29
本文关键词：东方小藤壶（Chthamalus challengeri）幼虫对铜离子和石油烃的响应特征研究
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【摘要】：重金属和石油烃是全球海洋环境的两大主要污染物，既危害渔业生产，使得海洋生物病变或死亡并造成巨大经济损失，又严重影响海洋环境和海洋生态系统的稳定性。东方小藤壶（Chthamalus challengeri）营固着生活，在全球的分布范围非常广泛，作为一种污损生物，它引起了众多学者的关注。然而，它又是一种环境指示生物，尤其是其幼虫具有敏感性强等优点，可以及时反映某些环境状况的变化。但是，目前有关重金属和石油烃对东方小藤壶幼虫的研究仍显不足。因此，本论文以东方小藤壶的幼虫作为实验对象，研究了幼虫生命表，并分别探讨了铜离子和石油烃对东方小藤壶幼虫生长、发育、生理特性以及抗氧化酶等方面的毒性效应。以期筛选出东方小藤壶幼虫对铜离子和石油烃最敏感的生理指标，，为将东方小藤壶作为环境指示生物的可能性提供理论支持。研究结果总结如下： 1、东方小藤壶作为一种r-选择策略生物，其繁殖力强，一只成年藤壶每天的产幼数多达100余只。但是，幼虫的自然死亡率极高，在实验室条件下，Ⅱ期幼虫发育到腺介幼虫的存活率仅为0.37%；而且从Ⅱ期无节幼虫发育到腺介幼虫的过程中，其致死力（kx）逐渐升高，发育难度逐渐加强。 2、比较了铜离子对各个孵育时期幼虫的急性毒性效应，结果表明Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期幼虫和腺介幼虫的24h LC50依次为156.07μg/l、249.79μg/l、315.79μg/l、391.95μg/l、465.25μg/l和817.15μg/l，而且Ⅱ期幼虫是整个幼虫期中对铜离子最敏感的时期。另外，在相对较短的时间内获得大量的同步性较高的Ⅱ期幼虫较易实现，因此Ⅱ期幼虫是最为理想的急性毒性实验对象。用浓度为135μg/l的铜离子溶液胁迫腺介幼虫5天，其附着率显著性降低，但是死亡率变化不明显，说明腺介幼虫附着率是比死亡率更加敏感的指标。在Ⅱ期幼虫到腺介幼虫的整个发育过程中，当铜离子浓度达到45μg/l时，幼虫的死亡率显著性降低（p0.05），当铜离子浓度超过60μg/l，Ⅱ期幼虫无法发育到腺介幼虫，说明整个幼虫发育过程比单一幼虫期对铜离子敏感，更能反映出自然环境中铜离子污染水平对藤壶幼虫的慢性毒性效应。 3、用浓度不高于75μg/l的铜离子溶液胁迫24h后，Ⅱ期幼虫的生长、发育未发生显著变化（p0.05）。但是，将胁迫时间延长到48h时，幼虫的体长在铜离子浓度为60μg/l时受到显著性抑制（p0.05），而体宽和发育情况则在铜离子浓度为75μg/l时受到显著性抑制（p0.05），说明铜离子对Ⅱ期幼虫的生长、发育胁迫具有时效性，相对于体宽和发育率，体长的变化是对铜离子毒性效应更加敏感的指标。 4、用浓度不低于45μg/l的铜离子溶液胁迫24h后，Ⅱ期幼虫趋光性显著降低（p0.05），而其摄食率、滤水率和排氨率均能被浓度为30μg/l的铜离子溶液显著性诱导升高（p0.05）。因此，藤壶幼虫摄食率、滤水率和排氨率的变化较趋光性的变化敏感。 5、随着胁迫铜离子浓度的升高，幼虫体内的ROS、MDA逐渐升高；抗氧化物酶SOD、CAT、POD、GSH-PX均呈现出先上升后下降的变化趋势，即低浓度的铜离子可以促进幼虫的抗氧化酶活力，而高浓度的铜离子则起到抑制效应；SOD可以被30μg/l的铜离子溶液诱导升高，较其他指标敏感。 6、用不同浓度的石油烃胁迫48h后，Ⅱ期幼虫的死亡率、发育率、摄食率、CAT酶活力均未表现出显著性致死效应（p0.05）。但是，Ⅱ期幼虫的趋光性在浓度为27.00mg/l的石油烃水溶液中显著降低（p0.05），而SOD酶活力则显著性升高（p0.05）。因此，与存活率、发育率、摄食率，以及CAT酶活力相比，Ⅱ期幼虫的趋光性和SOD酶活力对石油烃毒性更加灵敏。
【关键词】：东方小藤壶 铜离子 石油烃 生长发育 生理特性 活性氧 抗氧化酶
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X174
【目录】：
- 摘要5-7
- Abstract7-15
- 第一章 文献综述15-26
- 0 前言15-16
- 1 重金属元素对海洋生物的影响16-19
- 1.1 重金属元素对海洋鱼类的影响研究17
- 1.2 重金属元素对海洋甲壳动物的影响研究17-18
- 1.3 重金属元素对海洋软体动物的影响研究18
- 1.4 重金属对藻类的影响18-19
- 2 海洋环境中的石油烃对海洋生物的影响19-21
- 2.1 石油烃类有机物对海洋鱼类的影响研究19
- 2.2 石油烃类有机物对海洋甲壳动物的影响研究19-20
- 2.3 石油烃类有机物对海洋软体动物的影响研究20
- 2.4 石油烃对藻类的影响20-21
- 3 藤壶的国内外研究现状21-25
- 3.1 藤壶的繁殖及发育特点21-22
- 3.2 藤壶幼虫的形态学研究22-23
- 3.3 重金属元素对藤壶的影响23-24
- 3.4 石油烃对藤壶的研究24
- 3.5 防污工作的研究24-25
- 4 研究目的和意义25-26
- 第二章 东方小藤壶幼虫生命表26-32
- 0 前言26
- 1 实验材料与方法26-28
- 1.1 实验海水26
- 1.2 样品收集26-27
- 1.3 培养条件27
- 1.4 实验方法27-28
- 1.4.1 成虫每天产幼数27
- 1.4.2 幼虫生命表的编制27-28
- 1.4.3 腺介幼虫的附着28
- 1.5 实验仪器28
- 2 实验结果与分析28-30
- 2.1 每只成虫 24h 内的产幼数28
- 2.2 幼虫生命表的编制28-30
- 2.3 腺介幼虫的附着30
- 3 讨论30-31
- 4 小结31-32
- 第三章 铜离子对东方小藤壶幼虫的毒性效应研究32-42
- 0 前言32-33
- 1 材料与方法33-34
- 1.1 样品采集33
- 1.2 各幼虫期的敏感性研究33
- 1.3 铜离子对腺介幼虫附着的影响33-34
- 1.4 铜离子对整个幼虫发育期的影响34
- 1.5 数据分析34
- 2 实验结果34-39
- 2.1 各幼虫期的敏感性研究34-36
- 2.2 铜离子对腺介幼虫的附着影响36-37
- 2.3 铜离子对整个幼虫发育过程中幼虫存活率的影响37-39
- 3 讨论39-41
- 4 小结41-42
- 第四章 铜离子对Ⅱ期幼虫生长、发育的影响42-52
- 0 前言42
- 1 实验材料与方法42-43
- 1.1 实验材料42
- 1.2 培养条件42-43
- 1.3 实验仪器及试剂43
- 1.4 实验方法43
- 1.5 数据分析43
- 2 结果43-49
- 2.1 铜离子对Ⅱ期幼虫生长的影响43-47
- 2.2 铜离子对Ⅱ期幼虫发育的影响47-49
- 3 讨论49-50
- 4 小结50-52
- 第五章 铜离子对东方小藤壶Ⅱ期幼虫生理特性的研究52-62
- 0 前言52-53
- 1 实验材料与方法53-56
- 1.1 实验材料53
- 1.2 实验方法53-56
- 1.2.1 趋光性53-54
- 1.2.2 摄食率54
- 1.2.3 滤水率54-55
- 1.2.4 排氨率55-56
- 1.3 数据分析56
- 2 实验结果56-59
- 2.1 趋光性56-57
- 2.2 摄食率57-58
- 2.3 滤水率58-59
- 2.4 排氨率59
- 3 讨论59-61
- 4 小结61-62
- 第六章 铜离子对Ⅱ期幼虫体内活性氧变化和抗氧化酶的影响62-74
- 0 前言62
- 1 实验材料与方法62-65
- 1.1 实验材料62-63
- 1.2 实验方法63-65
- 1.2.1 ROS 的测定63
- 1.2.2 MDA 的测定63
- 1.2.3 SOD 酶的测定63-64
- 1.2.4 CAT 的测定64
- 1.2.5 POD 的测定64
- 1.2.6 GSH-PX 的测定64-65
- 1.3 实验仪器与试剂65
- 1.4 数据分析65
- 2 实验结果65-72
- 2.1 ROS 浓度变化65-67
- 2.2 MDA 含量变化67-68
- 2.3 SOD 酶活变化68-69
- 2.4 CAT 酶活变化69-70
- 2.5 POD 酶活变化70-71
- 2.6 GSH-PX 酶活变化71-72
- 3 讨论72-73
- 4 小结73-74
- 第七章 石油污染对东方小藤壶Ⅱ期无节幼虫的急性毒性效应74-84
- 0 前言74-75
- 1 实验材料与方法75-77
- 1.1 实验材料75-76
- 1.1.1 实验海水75
- 1.1.2 受试生物75
- 1.1.3 原油水溶性成分的制备75-76
- 1.2 实验方法76-77
- 1.2.1 急性毒性实验76
- 1.2.2 趋光性对石油烃的响应实验76
- 1.2.3 发育率对 WAF 的响应实验76
- 1.2.4 酶活性实验76-77
- 1.2.5 数据分析77
- 2 实验结果77-81
- 2.0 石油烃对Ⅱ期幼虫的急性毒性77-78
- 2.1 趋光性对石油烃的响应78-79
- 2.2 发育率对石油烃的响应79
- 2.3 摄食率对石油烃的响应79-80
- 2.4 抗氧化酶活性的变化80-81
- 2.4.1 SOD 酶活力80-81
- 2.4.2 CAT 酶活力81
- 3 讨论与分析81-83
- 4 小结83-84
- 第八章 结论与创新性84-86
- 参考文献86-97
- 技术路线图97-98
- 致谢98-99
- 个人简历99
- 攻读博士学位期间发表的论文99-100
【参考文献】
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本文编号：781015
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