镉对吉富罗非鱼毒性效应及繁殖力影响的研究
发布时间：2020-05-26 21:20
【摘要】：随着我国工业化的迅猛发展,自然环境中的重金属污染问题日益严重,尤其是水体受污染情况最为突出。在之前的报道中,研究者认为鱼类可以作为反映重金属的重要指标之一,一旦水中的重金属污染升高,水体中的鱼类就将会出现毒理学反应,例如行为失常、生理调节紊乱以及细胞或者组织出现毒理学变化等。同时,也能对内分泌系统和生殖活动造成影响。研究环境污染物对鱼类生理及生殖性能的影响,不仅可以阐明污染物毒性的发生机制,而且可为判断水环境污染物毒性效应提供依据。本文以吉富罗非鱼为研究对象,通过水相和食物相的镉暴露,研究重金属镉对罗非鱼主要生长指标的影响;分析罗非鱼体内的镉富集,探讨镉在不同组织中的累积效应;研究镉对不同组织抗氧化性系统(包括CAT、GSH、GSSG、MDA和SOD)的影响,并对这些因子的差异进行分析;采用组织切片的手段,分析了镉对肝脏、肾脏、肠、鳃以及生殖腺组织结构的影响;分析了血清中的性激素(雌二醇和睾丸酮)和生殖腺中的性腺发育相关基因(ER、PR、GR、AR、VTG和3β-HSD1)在镉暴露后的表达变化;通过配组繁殖获得子一代,探讨暴露后对其繁育性能及代际转移的影响。通过本研究,不仅可阐明镉在罗非鱼中的毒理学作用和分子机制,还可为生态治理和鱼类繁殖生理研究提供理论基础。1.镉对吉富罗非鱼半致死浓度及生长影响研究设置8个镉浓度梯度,记录实验鱼的死亡情况,利用log(agonist)vs.normalized response--Variable slope分析方法进行回归分析,得出罗非鱼(2月龄)的96小时半致死浓度为17.42 mg/L,为后续研究提供了参考;另外,通过设置对照组、三个浓度梯度水相添加组(50μg/L、100μg/L和200μg/L)以及三个浓度梯度食物相添加组(50 mg/kg、100mg/kg和200mg/kg),养殖30天和60天后分别取材,计算死亡率并测定各处理组罗非鱼生长等数据。50μg/L、100μg/L和2000μg/L水相添加组的水体中实测镉含量分别为33.02±0.12μg/L、70.32±1.0μg/L和143.78±2.58μg/L。50 mg/kg、100 mg/kg和200mg/kg食物相添加组的饲料中实测锅含量分别为39.88±1.52mg/kg、78.63±2.43mg/kg和161.15±3.54mg/kg。在所有组别中,死亡率未达到显著性差异(P0.05),各生长指标也未出现明显差异。仅在39.88 mg/kg组暴露60天后肝体比有明显上升,其比值为1.86±0.47,差异极显著。2.镉在吉富罗非鱼的组织中积累与分布研究取经水相和食物相暴露30天和60天的各组罗非鱼的肝脏、肾脏、肠、鳃和性腺,分别进行镉含量测定;采用不同暴露组的罗非鱼配组繁殖后代,并检测镉在罗非鱼鱼卵和子代中的积累。结果显示,镉可以累积到所有被研究的组织中。在水相处理后镉富集能力为:肝脏肾脏肠性腺鳃,而在食物相处理后镉富集的能力为:肾脏肠肝脏性腺鳃。另外,镉暴露可引起亲本卵子中的镉含量明显增高,然而,在子代中,各组之间镉含量并没有显著性差异。3.镉对吉富罗非鱼抗氧化性系统的影响采用酶联免疫的方法测定CAT、GSH、GSSG、MDA和SOD。结果显示,镉可下调肝脏GSH的表达和SOD的酶活,对肝脏的抗氧化系统有明显的抑制作用。同时,镉暴露可导致肾脏中MDA的含量和CAT的活性增高,而SOD明显下降。但锅暴露对肠和鳃的抗氧化系统影响不大。4.锅对吉富罗非鱼组织结构的影响取经水相和食物相暴露30天和60天的各组罗非鱼肝脏、肾脏、肠、鳃和性腺,进行组织学切片观察。在镉暴露后肝脏细胞出现空泡变性、部分肝细胞核浓缩变小,甚至溶解,同时出现了肝窦增宽、结构紊乱等现象;镉暴露的罗非鱼中,肾小管排列结构紊乱加重,肾小管出现上皮细胞变性、坏死情况;在锅暴露后,肠绒毛无序,杯状细胞数目异常增多和水肿等现象;在鳃中镉能够引起鳃丝部分断裂、鳃小片出现病变;在镉暴露后,卵巢中的变化较小。卵巢的初级卵泡和次级卵泡数量增加;而在雄性中精母及精子细胞的数量远远低于对照组。5.镉对吉富罗非鱼性激素含量、相关基因表达及繁殖力的影响取经水相和食物相暴露30天和60天的各组罗非鱼的血液和性腺组织,测定血清中雌性雌二醇和雄性睾丸酮的含量,并利用实时定量PCR技术,检测ER、PR、GR、AR、VTG和3β-HSD1在性腺中的表达变化。镉能够提升血清中雌二醇的含量,但对睾丸酮含量影响不明显。在基因水平,镉能够提高卵巢中的ER表达,但镉暴露可以抑制VTG的生成。在精巢中,镉通过提高GR的表达抑制精细胞和精子的发育。另外,采用经过60天不同镉暴露组的罗非鱼配组繁殖后代,研究镉对罗非鱼相对产卵量、出苗数、孵化率以及崎形率的影响。结果显示,镉暴露的亲本可导致罗非鱼孵化率降低和畸形率的升高。
【图文】：
肠绒毛排列奈乱，水肿加重的情况，出现空泡变性。水相暴露的雄性罗非鱼中，，随剂逡逑量的增加，出现肠绒毛排列奈乱，水肿的情况，出现空泡变性；食物相暴露组中，随逡逑剂量的增加，出现肠绒毛排列奈乱，水肿加重的情况，出现轻微的空泡变性（图５－６）。逡逑５１逡逑
食物相为２７．３０＋５．３８个／视野，７８．６３邋ｍｇ／ｋｇ食物相处理组为２９．０８邋＋邋７．％个／视野，１６１．１５逡逑ｍｇ／ｋｇ食物相处理组为３５．７４邋＋邋７．５４个／视野。随着浓度的X椄撸嗪褪澄锵啵叮疤旄１╁义下逗螅仓械木赶赴肯陆担揖酉赴壤灾跎伲ㄍ迹担保埃ｅ义希担靛义
本文编号：2682422
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