富硒螺旋藻对高效氯氰菊酯染毒斑马鱼生殖和发育保护作用的研究

发布时间：2020-09-26 20:13

　　拟除虫菊酯杀虫剂的环境持久性弱而且毒性较小。在害虫防治方面,拟除虫菊酯杀虫剂被广泛作为有机氯农药和有机磷农药的有效替代品。高效氯氰菊酯(β-CYP)是一种常用的拟除虫菊酯类杀虫剂,具有环境雌激素效应,是一种高亲脂性的杀虫剂,β-CYP被广泛应用于室内和田间害虫的预防和整治等方面。β-CYP在雄性动物生殖方面,表达雌性特异性蛋白的雄性动物可以通过环境雌激素(EEs)的促使来实现,β-CYP可损伤雄性动物性别的间性和雄性的生殖功能。硒(Se)是一种对机体非常重要的微量营养元素,具有众所周知的抗氧化性质,对人体的健康至关重要。Se是谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成元素,它主要存在于睾丸中,对精子的分化过程中,细胞核和线粒体膜的氧化损伤方面有很好的保护作用,也是精子的颈部形成过程中所必需的一种结构蛋白。Se在睾酮的生物合成中起着至关重要的作用,同时Se在精子的形成过程和精子的正常发育过程中发挥着重要的作用。Se和硒蛋白能够确保精子的活力,并提供对活性氧的保护作用。富硒螺旋藻(Se-SP)是一种新型的天然抗氧化剂,具有很高的营养价值。方法:1.通过检测斑马鱼性腺的发育状况、精子的活性、抗氧化酶的活性、组织切片、测定激素分泌的水平、分析精子的发生过程中相关蛋白和相关基因的表达,探讨Se-SP对暴露于β-CYP的雄性斑马鱼的生殖系统的保护作用。2.通过观察斑马鱼胚胎的发育过程,24hpf胚胎的自主抽动率,48hpf胚胎的孵化率和心率以及72hpf和96hpf胚胎的体轴弯曲率来探讨Se-SP对暴露于β-CYP的斑马鱼的胚胎发育的保护作用。研究结果:1.β-CYP破坏斑马鱼DNA的完整性,使DNA发生断裂。2.β-CYP能减少雄性斑马鱼精子的数量,降低精子的活力,缩短精子的活动周期,损伤精子的DNA,使精子的DNA发生断裂,破坏DNA的完整性。3.β-CYP能影响斑马鱼性腺的发育,促进卵黄蛋白原(VTG)的生物合成和雌激素(E2)的分泌,增加了精原细胞的数量和精母细胞的数量,减少了精子细胞的数量和支持细胞的数量。4.50 mg/LSe-SP(Se:2mg/g Se-SP)几乎完全抑制了β-CYP的毒害效应。Se-SP对β-CYP处理斑马鱼睾丸的保护作用机制是通过下调基因cpy19a、nanos2 piwill、dazl和sycp 3的表达,上调基因odf3b、igf3、insl3和dmrt1的表达,增强抗氧化酶的活性,增加雄激素的分泌,从而影响睾丸睾酮的产生和精子的发生。5.β-CYP可以影响斑马鱼的胚胎发育,降低斑马鱼的孵化率,增加斑马鱼胚胎出现畸形的频率。6.Se-SP可以降低β-CYP对斑马鱼胚胎发育的毒害作用结论:1.Se-SP能有效地抑制精母细胞的分化过程中β-CYP暴露所致的性腺的氧化损伤。2.Se-SP能有效提高暴露于β-CYP的斑马鱼的精子的数量,精子的活力,精子的活动周期,以及精子DNA的完整性。3.Se-SP能有效地抑制β-CYP对斑马鱼胚胎发育的毒害作用,保护斑马鱼胚胎,使其发育趋于正常。
【学位单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X171.5
【部分图文】：

斑马鱼,荧光显微图像,吖啶橙染色,红色荧光

时发出绿色荧光，在单链ＤＮＡ存在时发出橙色荧光或红色荧光，因此，可以通逡逑过颜色的变化来识别ＤＮＡ中的断裂Ｉ％。逡逑如图２所示，发出绿色荧光的斑马鱼的ＤＮＡ是完整的，而发出红色荧光或逡逑橙色荧光的斑马鱼的ＤＮＡ己经变性。Ｐ－ＣＹＰ显著地破坏了斑马鱼ＤＮＡ的完整逡逑性。５０邋ｍｇ／Ｌ邋Ｓｅ－ＳＰ处理组与Ｐ－ＣＹＰ处理组相比，ＤＮＡ的损伤几乎得到完全地保逡逑护。因此，我们认为本研宄中Ｓｅ－ＳＰ的最佳剂量为５０邋ｍｇ／Ｌ。逡逑因此，我们选择了邋５０邋ｍｇ／Ｌ的Ｓｅ－ＳＰ进行后续实验。逡逑１４逡逑

斑马鱼,对照组

Ｗｉｔｈｉｎ邋ａ邋ｃｏｌｕｍｎ：邋＊Ｐ邋＜邋０．０５邋ｒｅｌａｔｉｖｅ邋ｔｏ邋ｃｏｎｔｒｏｌｓ；邋ＵＰ邋＜邋０．０５邋ｒｅｌａｔｉｖｅ邋ｔｏ邋ｔｈｅ邋ｐ－ＣＹＰ邋ｇｒｏｕｐ邋（ｎ邋＝邋６／ｇｒｏｕｐ）．逡逑３．１．３逦Ｓｅ－ＳＰ对Ｐ－ＣＹＰ处理斑马鱼ＧＳＩ的影响逡逑如图３所示，暴露于７ｎｍｏｌ／Ｌｐ－ＣＹＰ斑马鱼的ＧＳＩ为２．１１±０．０３％，比对照逡逑组低２２．８４％，但是Ｓｅ－ＳＰ或ＳＰ处理可以抑制Ｐ－ＣＹＰ降低斑马鱼ＧＳＩ这一作用逡逑（Ｐ＜０．０１）。虽然在Ｐ－ＣＹＰ处理的斑马鱼中，ＳＰ能够将ＧＳＩ的值提高到２．３３±０．０６％，逡逑但是Ｓｅ－ＳＰ能够将ＧＳＩ的值提高到２．７丨±０．０５％，与对照组（２．７５±０．０５％）基本一致，逡逑１６逡逑

斑马鱼,精子,完整性,斑马

逑组ＤＮＡ的完整性达８１．７牡３．１５％，而Ｐ－ＣＹＰ处理组ＤＮＡ完整性仅为逡逑５９．０１±６．０８％（图４Ｄ）。与对照组相比，相同浓度的Ｓｅ－ＳＰ或ＳＰ单独处理，对斑马逡逑鱼精子的各项指标的影响不显著。逡逑Ａ逦Ｂ逡逑－邋１００－｜逦＃邋＿逡逑＾逦８００００－Ｊ逡逑幽邋Ｓ逦■逦■W逡逑＾邋６００００－邋１Ｈ逦WWＩ逦ｍ邋ＨＢ邋ｍ邋＊＃逡逑ｌ－ｌ（Ｎ逦Ｉｎ邋｜：：｜邋｜｜｜｜逡逑ｃ／邋４逦Ｙ邋Ｚ逦ｏ°°逦＾逦＾邋Ｊ－邋＾逡逑Ｃ逦Ｄ逡逑４００－ｊ逦１００－．逦＃邋妓逡逑■Ｓ逦本逦ｒ＾ｍ逦＊＃逡逑５逦－ｒ－邋ＳＭ邋４－逦．邋ＨＩ邋＆~|邋ｒ＾ｌ逡逑ｒｏ0－Ｑ邋ｎ邋＾逦｜逦■邋＞邋■邋■邋Ｉ邋４－逡逑ｆ２。。．邋■，逦．：邋ａ邋卜．「］邋ｎ逡逑１邋ｊＢ邋Ｂ邋Ｌ－ｕ邋ＬＢ－邋°邋ＪＵｊｉｌＵＭｉＬ逡逑ｃ／邋＾邋４邋ｆ邋Ｊ邋＾邋＾邋ｈ邋／邋ｃ／逡逑＾邋Ｎ邋＾邋＂逡逑图４．Ｓｅ－ＳＰ对暴露ｐ邋７ｍｎｏｌ／Ｌｐ－ＣＹＰ２１天的斑马鱼精子各项指标的影响。（Ａ）精子浓度，（Ｂ）精子活力，（Ｃ）逡逑精子的活力周期和（Ｄ）精子的ＤＮＡ完整性。逡逑Ｆｉｇ．邋４．邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋Ｓｅ－ＳＰ邋ｏｎ邋ｓｐｅｎｎ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｉｓｈ邋ｅｘｐｏｓｅｄ邋ｔｏ邋７邋ｎｍｏｌ／Ｌ邋Ｐ－ＣＹＰ邋ｆｏｒ邋２１邋ｄａｙｓ．邋（Ａ）Ｓｐｅｍｉ逡逑ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ

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