对羟基苯甲酸甲酯和乙酯混合暴露对雌果蝇生殖及子代的影响

发布时间：2020-10-28 11:49

　　对羟基苯甲酸酯是对羟基苯甲酸(PHBA)的一组烷基酯,因其抗菌特性被广泛用于牙膏、毛发/剃须产品、化妆品、食品、药品、食品包装和工业产品等日用产品。对羟基苯甲酸酯的广泛使用也使得人类时刻暴露于包括衣食和环境等各个方面。越来越多的研究表明,对羟基苯甲酸酯是一类内分泌干扰物,对动物生殖会产生不良影响,已引起了对这类物质使用的争议。尽管现有的体内外研究显示对羟基苯甲酸酯有弱雌激素效应,但由于研究所限,它可能存在的雌激素危害还不清楚,需要对其生殖毒性进行深入研究,进一步确定对羟基苯甲酸酯暴露对生殖的影响。此外,对羟基苯甲酸酯类物质通常混合使用,防腐效果更好,因而,开展混合对羟基苯甲酸酯暴露实验更为迫切,更贴近现实。本研究以黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)Canton-S品系为实验材料,以对羟基苯甲酸酯类常用的对羟基苯甲酸甲酯(MP)和乙酯(EP)按质量比1:1混合(MP+EP),通过对新羽化雌果蝇进行不同浓度组、不同天数暴露,从生理水平和分子水平上分析MP+EP对雌果蝇生殖的影响。设置对照组和3个MP+EP浓度组(300mg·L-1、700mg·L-1、1000mg·L-1),5 个不同暴露天数(5d、10d、15d、20 d、25 d),从生理方面检测亲代总产卵数、子代总产卵数、蛹化率、羽化率、生长周期;从分子方面检测亲代和子代生殖相关基因的表达。研究结果如下:1、新羽化雌果蝇亲代暴露,亲代300 mg·L-1组具有雌激素效应,促进产卵,生殖力较对照组增加,而700 mg·L-1和1000 mg·L-1组具有毒性效应,影响产卵,生殖力较对照组降低。子代各浓度组的总产卵数较对照组均减少,生殖力降低,说明对羟基苯甲酸酯类的毒性可能通过生殖方式传递给子代,有待进一步研究。亲代比子代的总产卵数少,亲代生殖力受暴露的影响较大。此外,对羟基苯甲酸酯因暴露天数不同亲代和子代生殖力存在差异。2、新羽化雌果蝇亲代暴露,对子代的蛹化率、羽化率和生长周期都有影响。与对照组相比,各浓度组的蛹化率均显著降低,羽化率在700 mg·L-1和1000 mg·L-1组显著降低。浓度组子代卵-蛹、卵-蝇的生长周期均有延长,其中700 mg·L-1组卵-蝇天数显著延长。此外,随着暴露天数的增加,浓度组的蛹化率和羽化率降低,子代生长周期延长。结果表明亲代暴露影响到子代,而子代生长周期延长可能是对暴露的一种适应。3、新羽化雌果蝇亲代暴露,对亲代和子代生殖相关基因(LnR、AKT、TOR、YPR)的表达均产生影响。子代浓度组LnR、AKT和TOR基因表达均高于亲代,而YPR基因表达则相反。随着暴露天数增加,LnR、AKT、TOR和YPR基因表达呈波动变化,说明MP+EP通过紊乱生殖相关基因的表达影响其生殖。综合各项实验结果可知,MP+EP暴露雌果蝇亲代,对亲代与子代的生殖及子代生长均有影响。对羟基苯甲酸酯类各浓度组的作用不同,300mg·L-1组具有雌激素效应,生殖力增加;700mg·L-1和1000mg·L-1组则表现毒性效应,生殖力降低,发育延缓。此外,对羟基苯甲酸酯类物质的作用随暴露天数的增加也有所不同,可能通过营养信号通路作用于生殖,机制有待进一步深入探究。
【学位单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R114
【部分图文】：

黑腹果蝇,卵巢

?人工饲养，以琼脂－酵母－玉米粉的培养基为食。黑腹果蝇的生命周期经历卵、幼虫??（三个龄期）、蛹和成虫四个主要发育阶段’（图１－１）。在２５?°Ｃ，６０％相对湿度??的条件下，一个完整的发育周期大约为１０?ｄ。通过控制培养的温度，可以加速和??减缓黑腹果蝇的发育。??Ｅｍｂｉｙｏ?Ｌａｒｖａ?Ｐｕｐａ??＾??图ｉ－ｉ黑腹果蝇的发育周期［７｛）］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｃｙｃｌｅ?ｏｆＤ．?ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ??新羽化的雌蝇大约８?ｈ之后、雄蝇１２?ｈ即可进行交配。雌果蝇交尾后２４?ｈ即??可产卵且交尾一次便可终生产卵。每只雌蝇产卵初期每天可达５０－７０个，累计产卵??可达上千｜７１］。果蝇中枢祌经系统一中央脑参与了嗅觉的学习和记忆、求偶以及运??动［７２］。求偶行为对于果蝇的繁衍和其对环境的适应都是非常重要的，其中果蝇有??控制求爱行动的Ｐ１祌经细胞［７３］，也有规范配偶的行为的性信息素ＣＨ５０３?［７４］。生??殖对于果蝇是非常重要的生理活动，卵巢就是发挥主要作用的器官。大部分卵巢??组织起源于内脏中胚层，原始生殖细胞ＰＧＣｓ?（ＧＳＣｓ的前体与体细胞性腺前体）??部分发育成卵巢［７￣７］。原始生殖细胞ＰＧＣｓ［７８＿８３］（生殖干细胞ＧＳＣｓ的前体）和性??腺体细胞（生态位细胞的前体）在幼虫卵巢内发育，它们一起形成卵巢的１６－２０??个ｎｉｃｈｅ－ＧＳＣ单位［７８１

电泳图,果蝇,电泳,内参

Ｍ：?ＤＬ２０００?ｍａｒｋｅｒ；?１－２：?Ｆ〇?ｆｅｍａｌｅ；?３－４：?Ｆｉ?ｆｅｍａｌｅ??３．３．２溶解曲线和扩増曲线??图３－２为黑腹果蝇及ＺＰｉ？基因的溶解曲线和扩增曲线。??内参基因和待测的四个目的基因溶解曲线峰图单一，并且起峰和落峰点稳定。同??样，内参基因和待测的四个目的基因的扩增曲线的循环数都在同一个范围，其扩??增的效果良好，可用于四个基因相对表达量的计算。??３６??

扩增曲线,亲代,果蝇,和子