生态毒理学报


特别策划:化学品生态毒理测试的模式生物稀有鮈鲫的研究与实践专栏

  • 序言

    殷浩文;

    <正>A model organism is a non-human species that is extensively studied to understand particular biological phenomena,with the expectation that discoveries made in the organism model will provide insight into the workings of other organisms.模式生物是一类为了揭示特殊生物学现象而广泛采用的非人类种属,通过对模式生物物种进行的科学研究可以类推到同类或其他类别生物的某种具有普遍规律的生命现象。如今,模式生物的研究

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  • 稀有鮈鲫作为化学品生态毒性测试鱼类模式生物的标准化实践

    梁艺怀;张京佶;石利利;刘济宁;杨海荣;赵榆;杨鸿波;李俊;赵玉艳;殷浩文;

    鱼类模式生物在化学品生态毒性测试中占有重要地位,中国尚没有合适的标准化本土实验鱼种。国家环境保护部第7号令《新化学物质环境管理办法》对本土受试生物用于生态毒性测试提出了要求。稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)是一种我国特有的小型淡水鲤科鱼类,具有成为标准试验鱼种的潜能。首个以稀有鮈鲫为标准供试生物的化学品鱼类急性毒性试验国家标准已经发布实施,其他测试方法的标准化工作正在持续进行中。本文阐述了研发稀有鮈鲫为标准供试生物的依据,对相关标准化研究工作进行了分析、归纳和总结,并提出了未来工作的方向和需求。

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  • 中国化学品环境管理对本土模式生物的需求和应用

    周红;郭琳琳;卢玲;葛海虹;高映新;

    适合的实验生物和大量的生态毒理学数据是化学品环境管理的重要基础。应用本土模式生物对我国化学品环境管理十分重要。稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)逐步成为我国化学品环境管理的首选推荐本土模式生物。建议从国际合作交流、遗传学、标准化、敏感性和比对研究等方面促进稀有鮈鲫的国际化。坚持管理与科研相结合,推动本土模式生物的研发和应用。

    2017年02期 v.12 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
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  • 中国本土鱼类模式生物稀有鮈鲫研究应用的历史与现状

    王剑伟;曹文宣;

    稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)是一种中国特有的小型鲤科鱼类,从1990年开始,中国科学院水生生物研究所以培育新的实验鱼为目的,对稀有鮈鲫开展了系列的实验动物化研究,并推动其在各研究领域中的应用。随着我国化学品环境管理制度的建立,稀有鮈鲫已逐渐成为我国化学品测试中最重要的受试鱼类。本文综述了稀有鮈鲫分类地位、分布、形态特征、早期发育、生长、繁殖、遗传、对环境的适应性等方面的生物学特点,分析了稀有鮈鲫作为模式生物的优点,介绍了稀有鮈鲫实验动物标准制定进展。随着实验动物标准化工作的深入以及基因组测序工作的开展,稀有鮈鲫将更广泛地应用于相关的研究和检定,成为一种我国具有代表性的本土模式生物。

    2017年02期 v.12 20-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2590K]
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  • 化学品生态毒性测试鱼类模式生物的应用与展望

    沈敏;Katherine Coady;董晶;John Davis;胡璟;柴运宙;高仁君;

    水生生物毒性测试广泛应用于评估化学品的水生态环境安全,而鱼类生态毒性数据为水生生态风险评估与风险管理提供基础。本文总结了现有的鱼类水生毒性测试标准及常用的物种。阐述了常用水生鱼类模式生物,如斑马鱼Danio rerio、青鳉鱼Oryzias latipes、黑头软口鲦Pimephales promelas等作为模式鱼类的特征及在生态毒性测试中的应用。环保部7号令推荐稀有鮈鲫Gobiocypris rarus作为中国本土生物在水生毒性测试中使用。目前公开发表的利用稀有鮈鲫的水生毒性研究多集中在急性毒性方面,对其他类型的研究如法规毒理相关的长期慢性毒性有待开展。

    2017年02期 v.12 34-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 3952K]
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  • 有关稀有鮈鲫作为本土模式生物的争议及辨析

    张京佶;殷浩文;

    <正>在化学品环境管理中,一般采用具有代表性的模式生物作为实验材料获取毒性数据,进而判定化学品的毒性等级以及评价其对环境造成的风险。迄今为止,经济合作与发展组织(OECD)、美国环境保护署(US EPA)、国际标准化组织(ISO)已经推荐了大量可用于生态毒理测试的模式生物。以OECD为例,41个生态毒性测试方法涉及了近90种不同营养级、不同环境介质的模式生物。

    2017年02期 v.12 44-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 109K]
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专论

  • 基于数据非依赖型采集质谱技术的血液脂质分子高通量分析

    李文娟;万祎;李桐;高世雄;胡建英;

    脂质是生物体的重要代谢分子,参与重要的细胞生物功能,已有报道表明环境中污染物会干扰生物体正常循环及代谢机制,导致脂肪代谢紊乱。基于数据非依赖型(DIA)采集质谱技术,通过优化UPLC-QTOF MS(超高效液相色谱飞行时间质谱联用)液相分离方法,开发了少量人体血液样品中脂质代谢分子的高通量分析方法,并将其应用于57个普通人群的血液样品分析,在10μL人体血液样品中检出2 598个信号,经脂代组学质谱库匹配解析鉴定出八大类1 780个脂质分子,其中分子数目占比最大的脂质为甘油磷脂类(37%),其次依次为脂肪酸类(23%)、固醇脂类(13%)、甘油脂类(10%)、鞘脂类(9.0%)、孕烯醇酮脂类(4.8%)。上述研究建立的脂质分子高通量分析方法为以脂质代谢为毒性终点的污染物毒性筛查和毒理机制研究提供方法学基础。

    2017年02期 v.12 46-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2561K]
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  • 稀有鮈鲫成体神经发生相关基因的分子克隆及序列分析

    洪响声;覃剑晖;王子健;查金苗;

    成体神经发生是脊椎动物中广泛存在的一种生物学特征。成体硬骨鱼类的脑展现出强烈的神经活性以及出色的脑修复能力,这使得硬骨鱼类成为研究成体神经发生和脑修复的一个理想的模型。本文克隆了成体稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)脑组织中神经发生及脑修复相关的hes5、pax6、sox11和prox1基因的部分c DNA序列并进行了序列分析。序列分析结果表明,pax6和sox11基因片段与斑马鱼(Danio rerio)对应的基因片段的同源性最高,分别为97%和94%;hes5基因与鲤鱼(Cyprinus carpio)相对应的基因片段的同源性最高,为92%;prox1基因在物种间的同源性最低。基于稀有鮈鲫和已知物种相应基因的核苷酸序列构建了系统发育树,发现稀有鮈鲫prox1基因与其他硬骨鱼类的亲缘关系最远。本文为进一步开展神经毒性类化学品对水生生物鱼类的成体神经毒性作用机制研究提供了分子生物学基础。

    2017年02期 v.12 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2169K]
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  • SO_2与CeO_2超细颗粒非均相反应产物的细胞毒性效应

    俞淼;汪冰;张丹;冯源;梁红丽;郑令娜;王萌;程路峰;丰伟悦;

    大气二次细颗粒物(secondary fine particulate matters,SFPMs)是我国城市大气PM_(2.5)的主要组成部分。然而由于PM_(2.5)组成成份复杂,其毒性产生的来源并不明确。在本研究中,我们以二氧化铈(CeO_2)超细颗粒物(UFPs)为大气细矿物质颗粒模型,研究了SO_2气体在模拟大气环境中,如湿度(RH)、紫外光照(UV)和NO_2存在条件下,在CeO_2UFPs界面经多相反应生成的二次无机细颗粒物的性质及与细胞毒性的构效关系。实验通过实时高通量细胞分析系统,实时观察了CeO_2-SFPMs暴露对小鼠单核巨噬细胞(RAW264.7)增殖的影响;并进一步检测了CeO_2-SFPMs对细胞膜通透性和细胞凋亡的影响。结果表明,SO_2与CeO_2UFPs作用后可转化为硫酸盐,在有NO_2存在下转化更为明显。CeO_2-SFPMs对细胞毒性效应与其生成的环境条件相关,并具有时间效应性。RAW264.7细胞暴露于CeO_2-SFPMs 8 h,细胞增殖无明显变化;暴露8~25 h后,CeO_2-SFPMs对细胞增殖的抑制率随CeO_2<@CeO_2+SO_2<@CeO_2+SO_2+RH≈@CeO_2+SO_2+RH+UV<@CeO_2+SO_2+RH+NO_2的顺序显著升高。CeO_2-SFPMs对Raw264.7细胞膜通透性和细胞凋亡的影响研究也证明CeO_2-SFPMs@CeO_2+SO_2+RH+NO_2产生的细胞毒性最明显。

    2017年02期 v.12 63-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1835K]
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  • 水培实验中不同粒径纳米TiO_2对芦苇种子发芽和植株生长和生理的影响

    文双喜;王毅力;

    纳米二氧化钛(TiO_2-NPs)是目前应用最为广泛的纳米材料之一,进入到天然湿地和人工湿地中的TiO_2-NPs会在湿地生物、基质、水体之间进行迁移转化和归趋。目前针对TiO_2-NPs对湿地植物芦苇的毒性研究很少。本文采用水培实验方法,研究了不同粒径TiO_2对芦苇种子发芽和植株生长的影响,解析了TiO_2-NPs对芦苇的生态毒理效应。研究结果表明:几种粒径的TiO_2-NPs在较低浓度(≤200 mg·L~(-1))下对芦苇种子发芽均具有一定的促进作用,高浓度处理会抑制芦苇种子发芽;当TiO_2-NPs浓度为500 mg·L~(-1)时,处理后的芦苇种子的发芽指标较空白对照均出现显著降低,4 nm和20 nm的TiO_2-NPs对芦苇种子发芽的半数有效浓度(EC50)分别为1 075 mg·L~(-1)和1 680 mg·L~(-1)。TiO_2-NPs对芦苇植株的毒害作用表现为植株生长速度减缓甚至停滞、叶片失绿、植株萎焉或枯死、芦苇倒二叶面积增长率降低,并且TiO_2-NPs的粒径越小、浓度越高毒害作用越明显。随TiO_2-NPs浓度升高,处理后芦苇叶片的叶绿素含量和植株体内的Mg含量均降低,根系的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)均升高,而且越小粒径的TiO_2-NPs对芦苇的处理效果越明显。3种粒径的TiO_2-NPs均能进入芦苇体内,粒径越小、浓度越高进入的量越多,但是TiO_2-NPs比较难以从根迁移转运至茎和叶。

    2017年02期 v.12 71-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 5840K]
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  • 运动对2,3,7,8-四氯二苯并二噁英持续暴露大鼠肝脏氧化应激的影响

    闫会萍;宋小波;李飞霏;陆一帆;彭朋;王娟娟;胡兵;张弛;

    为探索运动对2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(2,3,7,8-TCDD)持续暴露大鼠肝脏氧化应激的影响,本研究将7周龄雄性SD大鼠适应性喂养1周后,随机分为对照(NC)、运动对照(EC)、染毒1(NT1)、运动染毒1(ET1)、染毒2(NT2)、运动染毒2(ET2)、染毒3(NT3)、运动染毒3(ET3)、染毒4(NT4)及运动染毒4(ET4)共10组。染毒组(NTs、ETs)腹腔注射TCDD(溶于玉米油),对照组及各染毒组首次剂量依次为0、0.4、1.6、6.4、25.6μg·kg~(-1)(以单位体重计),之后每周给予上述剂量的21%作为维持剂量,持续染毒8周;运动组尾部负重5%游泳,每周5 d,每次30 min。实验结束取材,测定血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、肝组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)含量。结果显示:1)染毒可升高各染毒组大鼠血清AST活性及NT4组大鼠血清ALT活性,增加NT2、NT3组肝脏MDA含量,而降低NT1、NT2组大鼠血清ALT活性;2)运动可升高大鼠血清AST及ALT活性,增加大鼠肝组织GSH-Px活性;3)运动可升高染毒大鼠血清AST活性(T1剂量),降低染毒大鼠血清ALT活性(T1剂量),降低染毒大鼠血清AST活性(T3剂量),升高染毒大鼠血清ALT活性(T3、T4剂量),增加染毒大鼠肝组织SOD活性(T2、T3剂量)、CAT活性(T1、T2、T3剂量)及GSH-Px活性(T2、T3、T4剂量),降低染毒大鼠肝组织MDA含量(T2、T3、T4剂量)及ROS含量(T1、T3剂量)。结果表明,2,3,7,8-TCDD持续暴露8周可引起大鼠肝细胞氧化应激损伤,并产生剂量依赖效应;而有氧运动可增加2,3,7,8-TCDD持续暴露(T2、T3剂量)大鼠肝组织抗氧化酶活性,有效降低氧化应激损伤而减轻肝毒性。

    2017年02期 v.12 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K]
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  • 苏丹红I对小鼠卵巢的损伤作用及对Caspase-3和Ki-67表达的影响

    魏明;甘露;龙卫红;侯进;邓雅婷;陈玉龙;陈丽宏;

    苏丹红是一种人工合成偶氮染料,可引起肝脏及泌尿系统等多个脏器的肿瘤,但苏丹红对生殖系统的毒性研究较少。本研究以昆明小鼠为受试对象,探讨苏丹红I对小鼠卵巢组织Caspase-3和Ki-67表达的影响。将24只昆明小鼠随机分为:对照组、低剂量(60 mg·kg~(-1))、中剂量(120 mg·kg~(-1))、高剂量(240 mg·kg~(-1))4组,6只/组。胃灌4周,4周末处死。HE染色观察各组卵巢组织病理变化,免疫组化法检测卵巢组织Caspase-3和Ki-67表达,Real time PCR检测卵巢组织Caspase-3和Ki-67 m RNA表达,Western blotting检测卵巢组织中Ki-67及Caspase-3蛋白表达。与对照组比较,实验组卵巢中Caspase-3阳性细胞率显著升高(P<0.05),而Ki-67阳性细胞率显著降低(P<0.05),Real time PCR及Western blotting结果与免疫组化法结果一致。本实验发现苏丹红染毒后颗粒细胞的Caspase-3表达增加,且Caspase-3表达呈剂量依赖性,但Ki-67表达受到抑制。

    2017年02期 v.12 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1713K]
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  • 0,0-二甲基-(2,2,2-三氯-1-羟基乙基)磷酸酯对4种藻类生长的影响

    景江;夏林军;吴菊珍;孙磊;

    0,0-二甲基-(2,2,2-三氯~(-1)-羟基乙基)磷酸酯(敌百虫)为广谱杀虫剂,用途广泛,但对藻类的毒理学效应研究还有待完善。采用4种受试藻样,设置5个敌百虫浓度组(1、5、10、50和100 mg·L~(-1))和对照组,实验周期40 d,藻细胞的初始接种密度106cells·m L~(-1),光暗比12 h/12 h,24 h曝气,24 h磁力搅拌,实验温度25℃,p H 6.8,每隔24 h取样。结果表明:5 mg·L~(-1)、10 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)浓度的敌百虫对铜绿微囊藻和小球藻的生长有促进作用,其中以50 mg·L~(-1)浓度组的促进作用最为显著,促进作用主要表现在生长峰值的延后以及生长对数期的延长,而高剂量(100 mg·L~(-1))的敌百虫则有抑制藻生长的作用。取50 mg·L~(-1)敌百虫浓度组以及铜绿微囊藻和小球藻作进一步深入研究,结果表明:50 mg·L~(-1)敌百虫浓度组的叶绿素a含量峰值比对照组高30%,细胞体内的SOD、ATP含量都高于对照组。敌百虫的使用浓度通常在0.1~1.0 mg·L~(-1),低于本实验最佳浓度。本实验中1 mg·L~(-1)敌百虫对藻生长影响效果不明显。

    2017年02期 v.12 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1725K]
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  • 离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑对洋葱的遗传毒性作用

    包小丹;李天函;郭梦龙;杨威利;李耀华;王文锋;井长勤;

    为探讨咪唑类离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑([C_8mim][C1])对洋葱的遗传毒性,用浓度分别为2.5、5、10和20mmol·L~(-1)的[C_8mim][C1]处理洋葱内表皮细胞和洋葱根尖8 h,用浓度为10 mmol·L~(-1)的[C_8mim][C1]处理洋葱内表皮细胞和洋葱根尖4 h、8 h、12 h和24 h,研究[C_8mim][C1]对洋葱内表皮细胞核的影响和对洋葱根尖有丝分裂指数和染色体畸变的影响。结果显示,与对照组相比,随着[C_8mim][Cl]处理浓度和时间的增加,洋葱内表皮细胞核偏移率明显升高,根尖细胞有丝分裂指数显著降低,染色体畸变现象明显,畸变率升高。研究表明,当浓度达到2.5 mmol·L~(-1)时,[C_8mim][Cl]对洋葱具有遗传毒性。

    2017年02期 v.12 102-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1983K]
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  • 页岩气压裂返排液的水生生态毒性效应研究

    贺美;陈文杰;田磊;陈广宇;谢瑶;向廷生;

    页岩气压裂作业过程产生大量压裂返排液,这类废液富含有毒且致癌的芳香烃、有毒金属和铀、钍、镭等放射性物质、石油类添加剂等,具有可生化性差和难处理的特点。这类废液若不经任何处理就进行排放,将给环境和人群健康带来潜在的危害和风险。目前尚不清楚它们的生态毒性效应。论文从涪陵页岩气开采基地采集了4口开采井(2号井、6号井-1、6号井-2和9号井)的压裂返排液,采用国家废水测试标准分析4种压裂返排液的水质理化指标,采用斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、大型溞(Daphnia magna)等标准毒性试验生物探究压裂返排液污染物体系的水生生态毒性效应,并研究水质理化指标与压裂返排液综合毒性的关系。结果表明,采集的所有压裂返排液样品均具备较大的水生生态毒性效应。以斜生栅藻的96 h的半数效应浓度(96 h-EC_(50))或大型溞的96 h的半数致死浓度(96 h-LC_(50))和毒性单位(TUa)为评价指标进行生态毒性分级,4个位点压裂返排液的生态毒性均为中毒及以上。压裂返排液的重金属、阴阳离子及有机物含量与其综合毒性的相关性结果表明,这些污染物成分与其藻类综合毒性无显著相关性。但Li、V、Cu、Ga、Rb、Ba等6种重金属及Na+、Cl-等2种阴阳离子对压裂返排液的溞类综合毒性有显著影响,影响程度依次为Li>Ga>Ba>Cl->V>Na+>Rb>Cu。因此,在对压裂返排液进行处理时,这些与毒性相关的污染物是需要重点考虑的化学成分。

    2017年02期 v.12 108-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1315K]
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  • 利用藻红外测试技术研究多种重金属溶液对滇池铜绿微囊藻的毒性作用

    林艳;杨鹏飞;郭蔚华;罗菲尔;李星广;

    为考察多种重金属同时存在的混合溶液对藻类的生物毒性,选择Cr(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)5种重金属,以按照国家饮用水卫生标准限值浓度配制的单一重金属溶液和多种重金属混合溶液为受试样品,并利用本实验室开发的藻红外测试技术,评价了低浓度下单一重金属溶液和多种重金属共存溶液对藻的生物毒性。实验结果显示:按照饮用水标准限值配制的5种单一重金属溶液均未观察到对藻有生物毒性,但在多种重金属共存的27个不同组合的混合溶液中,有73.1%的样品表现出明显的生物毒性;藻响应出现率与混合溶液中重金属的总浓度呈正相关关系(r=0.8942)。当多种重金属以二元至五元混合时,藻响应出现率分别为50%、80%、100%、100%,表明随着重金属组分的增加,混合溶液的毒性作用越来越显著。当不同混合溶液的重金属总浓度大于0.11 mg·L-1时,平均累积藻响应占比显著上升到93%,表明重金属混合溶液中藻的毒性与总浓度之间存在剂量响应关系。采用平均藻响应出现率分析,结果显示混合溶液中不同重金属的相对影响顺序为:Cr(Ⅲ)87.5%>Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)58.3%>Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)54.3%,表明Cr(Ⅲ)表现出的藻毒性远高出其他重金属。现行的水质标准通常采用单一指标和限值,本研究结果表明采用单一指标不能有效规避多种污染物共存体系的环境风险。

    2017年02期 v.12 120-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 3039K]
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  • 地表臭氧浓度升高对冬小麦和大豆生长和产量的影响

    曹嘉晨;郑有飞;赵辉;徐静馨;

    我国近地层臭氧污染日趋严重,其不断增加的浓度对农作物的生长造成了严重威胁。以冬小麦和大豆为研究对象,基于大田开顶式气室(OTC)试验,分别设置对照(CK)、100 n L·L~(-1)和150 n L·L~(-1)这3个O3浓度处理组,对2种作物生长指标和产量等参数连续观测,结果表明:O3浓度增加对冬小麦和大豆的株高、叶面积和生物量产生影响,并且对大豆的影响更为明显。与此同时,O3浓度增加使得冬小麦的穗重、穗粒数以及大豆的单株荚数、单株粒数、单株粒重都呈现大幅度下降状态,进而导致其产量降低。在100 n L·L~(-1)臭氧处理下,冬小麦产量较CK降低了12.89%,而大豆产量下降了23.76%。在150 n L·L~(-1)的臭氧处理下,冬小麦产量较对照组降低了29.23%,大豆则比对照组下降了41.57%,与CK相比,大豆产量下降更为明显。上述研究表明,臭氧污染对农作物的生长具有显著影响,且大豆对O3的反应比冬小麦敏感。

    2017年02期 v.12 129-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1661K]
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  • 水体低氧的早期暴露对青鳉(Oryzias latipes)后期的生长、性别比和繁殖能力的影响

    穆景利;靳非;赵化德;郑楠;臧鲲鹏;王菊英;

    水体低氧已是全球性生态问题,常以季节性、偶发性和昼夜间等不同形式存在于不同的水体中。长期低氧可影响鱼类正常的生长和繁殖,但鱼类早期生活阶段暴露于不同形式的低氧后,后期的生长和繁殖是否会受到不利影响,目前研究甚少。本研究在实验室模拟了连续低氧(2.8 mg·L~(-1)DO)(H1)、昼夜低氧(H2)和发生在胚胎器官形成时期的偶发性低氧(H3)等3种情景对青鳉胚胎的发育影响,评估了这一早期暴露对青鳉后期的生长、存活和繁殖的影响。我们发现,3种低氧方式都可以显著延长青鳉胚胎的孵化周期,引起胚胎卵黄囊吸收和鱼鳔发育异常;暴露结束120 d后,H1组青鳉成鱼的畸形率显著升高、存活率和生长速度都显著下降;H1、H2和H3组中成鱼的雌雄比都发生了改变,鱼群中以雄鱼为主,且产卵量和受精率都显著下降。结果表明,鱼类早期胚胎发育阶段所受到的低氧暴露可对后期生长和繁殖产生不利影响,对子代补充和种群稳定产生重要影响;鱼类关键发育期所经历的低氧事件,以及昼夜低氧事件所产生的生态后果不容忽视。

    2017年02期 v.12 137-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1584K]
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  • 三氯卡班对小鼠血浆内源性物质影响的代谢组学研究

    周丽丽;谢文平;李海山;陈会明;于文莲;崔媛;刘伟;宋乃宁;沈国林;

    三氯卡班被认定为一种新型的环境污染物,可能对动植物和人体产生危害,为探究三氯卡班的有害作用机制,选择C57BL6小鼠作为载体,利用分子生物学和报告基因方法考察了三氯卡班对肝脏的作用,同时利用代谢组学技术考察三氯卡班对血浆内源性代谢物变化的影响。结果表明,三氯卡班是核受体CAR的激活剂,可以提高肝脏CYP2b10的m RNA表达。同时血浆主要的内源性代谢物也产生了显著性变化,血浆中的脂肪酸比例都呈下降趋势,肉毒碱与乙酰肉碱的比例都呈上升趋势,花生四烯酸与肌酸的比例都呈上升趋势,这都与核受体CAR被激活密切相关,由此说明利用代谢组学技术能够全面地反映三氯卡班所造成的对机体的影响。

    2017年02期 v.12 147-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1768K]
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  • 河北平原农田土壤重金属形态分布特征及控制因素研究

    蔡奎;张蒨;吴云霞;王贝;

    土壤重金属污染防治已迫在眉睫,国内外对重金属污染研究热度不减。本文选择河北平原农田为研究区,对采集325个根系土样品中的Cd、Cr、Pb、As、Hg等5种重金属进行了各形态含量统计与分析,并用Arc GIS制作了有效态空间分布图。最后运用相关性分析法探讨了5种重金属各形态与全量及pH值、Fe_2O_3、总有机碳(TOC)、阳离子交换容量(CEC)、粘粒的相关性。研究表明:Cd的有效态(水溶态和离子交换态)含量占全量比重最大,为18.06%,Cr、Pb、As、Hg均低于10%,这4种金属以残渣态为主,占全量的50%以上;As元素各形态与全量、pH值、Fe_2O_3、TOC、CEC、粘粒的相关程度最高,成正相关关系;Cr的3种形态(铁锰氧化态、强有机结合态、残渣态)与Fe_2O_3、TOC、CEC、粘粒呈显著正相关关系,Cr碳酸盐结合态、腐殖酸结合态与pH呈正相关关系,与Fe_2O_3、TOC、CEC、粘粒呈显著负相关关系;5种重金属铁锰氧化态与pH均呈正相关关系。

    2017年02期 v.12 155-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 4457K]
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  • 土壤Cd污染对跳虫Folsomia candida的生态毒性

    保琼莉;李文华;黄益宗;刘仲齐;

    采矿及冶炼等行为造成了严重的土壤重金属污染,其中Cd污染及其带来的健康风险近年来引起人们的高度重视。利用弹尾目跳虫开展土壤Cd污染的生态毒理研究,对Cd污染土壤的生态风险评价具有重要意义。本研究将跳虫Folsomia candida(F.candida)暴露在不同Cd浓度污染的人工土壤中,利用跳虫存活数量、繁殖数量及回避行为实验来评价重金属Cd污染对跳虫的生态毒性。结果表明,Cd对F.candida的急性毒性LC50值为2 086.93 mg·kg~(-1),慢性毒性的繁殖抑制(28 d)EC50值为224.95 mg·kg~(-1)。此外,Cd对跳虫回避行为影响的EC50(48 h)为721.26 mg·kg~(-1)。可以看出,慢性毒性的EC50值与Cd对回避行为影响的EC50值近似,但远低于急性毒性LC50值。因此,跳虫F.candida的回避行为和繁殖率对Cd污染土壤有较高的灵敏度,可用来表征土壤中Cd的生态毒性。

    2017年02期 v.12 169-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K]
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  • 三氯卡班可以影响肾小管上皮细胞的屏障功能

    杨峰;王京真;刘文华;

    三氯卡班(TCC)是一种被广泛应用于个人护理用品中的广谱型亲脂性杀菌剂,已在多种环境介质和生物体中检出。因其潜在的环境蓄积、生物累积和生物毒性效应,日益受到学者们的关注。借助TCC对NRK-52E(大鼠肾小管上皮细胞)的毒性暴露实验,通过检测细胞活力、以及与跨膜电阻和紧密连接相关的连接黏附分子1(JAM~(-1),junctional adhesion molecule 1)的蛋白表达水平,研究了TCC潜在的肾脏毒性效应。结果显示,10μmol·L~(-1)TCC处理48 h时培养细胞呈现不规则的集落;10μmol·L~(-1)和20μmol·L~(-1)TCC处理NRK-52E 24 h、48 h和72 h后可以显著抑制细胞生长;3.57μmol·L~(-1)TCC(生长抑制的48 hIC20)处理NRK-52E 48 h可以显著抑制细胞间紧密连接蛋白JAM~(-1)的表达量,并降低跨膜电阻,影响肾脏的屏障功能。本研究的结果能够为进一步揭示TCC对动物的毒害机制、评估其对动物的健康风险提供数据支持。

    2017年02期 v.12 177-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K]
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  • 氨态氮对菲律宾蛤仔毒理机制研究的内参基因筛选

    曹滕飞;丛明;李兆艳;赵建民;吕家森;李成华;

    为了准确和系统地分析NH_3-N对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)毒性的分子机制,并对相关基因的转录组学数据进行验证,利用ge Norm和Normfinder这2种软件,以暴露30 d中不同时间点的鳃组织c DNA为模板,从18S r RNA(18S)、beta-actin(Actin)、beta-tubulin(Tubu)、elongation factor 1-alpha(EF1α)、cyclophilin A(Cy PA)、Ubiquitin(Ub)等6个备选管家基因中,筛选可以稳定表达的内参基因,作为转录组学分析的内参基因。以稀释50倍的鳃组织c DNA模板作为检测模板,ge Norm软件分析获得6对备选内参基因的表达稳定性依次为:EF1α>Cy PA>Actin>Tubu>Ub>18S,较优内参为EF1α和Cy PA;Norm Finder软件分析获得6对备选内参基因的表达稳定性为:EF1α>Actin>Tubu>Cy PA>Ub>18S,最优内参基因为EF1α。为了验证上述筛选结果,分别以EF1α和Cy PA作为内参基因研究unigene1的表达趋势,发现以EF1α为内参基因时,unigene1的q RT-PCR的表达趋势与其转录组表达倍数的变化趋势一致。因此确定NH_3-N暴露菲律宾蛤仔后,鳃组织中表达最为稳定的内参基因为EF1α。

    2017年02期 v.12 182-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 2254K]
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  • 洞庭湖主要入湖口表层沉积物重金属分布特征与生态风险评价

    田琪;张光贵;谢意南;莫永涛;

    尽管针对洞庭湖沉积物中重金属的研究工作较多,但缺乏针对其主要入湖口的研究。基于2014年12月和2015年6月对洞庭湖主要入湖口表层沉积物中重金属调查,分析了重金属含量的时空分布特征,并采用一致性沉积物质量基准法对其生态风险进行了评价。结果表明,Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn的平均含量分别为3.27、0.190、27.10、39.8、38.0和157.8 mg·kg-1,其大小顺序为Zn>Cu>Pb>As>Cd>Hg,Cd和As含量出现超过土壤环境质量三级标准的现象,是主要的重金属污染物。Cd、As、Pb和Zn等4种重金属含量的最高值均出现在湘江入湖口,Cu含量的最高值出现在资水入湖口,Hg含量以沅江入湖口最高,除Pb外,其他5种重金属在湘江和资水入湖口的含量均大于平均值,表明湘江和资水入湖口污染较为严重;汛期与非汛期6种重金属的含量均无显著性差异(P>0.05)。6种重金属生态风险大小顺序为As>Cd>Zn>Pb>Cu>Hg,各入湖口生态风险大小顺序为湘江入湖口>资水入湖口>沅江入湖口>汨罗江入湖口>澧水入湖口>长江"三口">新墙河入湖口,其中湘江和资水入湖口为较高生态风险,其他入湖口为较低生态风险。入湖河流是洞庭湖湖体沉积物重金属污染的主要来源,在一定程度上,入湖河流沉积物中重金属的含量对洞庭湖湖体沉积物中重金属污染状况起着决定性作用,因此,洞庭湖流域重金属污染防控应以入湖河流为主,其中尤以湘江和资水为重点。

    2017年02期 v.12 191-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
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  • 吡啶硫酮金属对华美盘管虫(Hydroides elegans)精子DNA的损伤效应

    陈新;李紫薇;覃宗敏;商群;唐敏;

    吡啶硫酮铜(Cu PT)和吡啶硫酮锌(Zn PT)在渗出型海洋防污涂料中的应用日益广泛,其生态毒性引起了人们的关注。本文以南海海域常见优势种——华美盘管虫(Hydroides elegans Haswell)为试验动物,采用彗星实验研究了吡啶硫酮金属对华美盘管虫精子细胞DNA的损伤情况。结果显示,低浓度(4μg·L~(-1)Cu PT或8μg·L~(-1)Zn PT)处理组的精子细胞,其"彗星"尾长、尾DNA含量及Olive尾矩都显著高于溶剂对照组(P<0.05);较高浓度(8μg·L~(-1)或16μg·L~(-1)Cu PT,16μg·L~(-1)或32μg·L~(-1)Zn PT)处理组的精子细胞,其"彗星"尾长和尾矩多数显著高于溶剂对照组(P<0.01)。此外,尾长和Olive尾矩在试验浓度范围内都呈现"效应-浓度"正相关。Cu PT为4μg·L~(-1)、Zn PT为8μg·L~(-1)时,对精子DNA造成轻度损伤;Cu PT为8μg·L~(-1)、16μg·L~(-1),Zn PT为16μg·L~(-1)、32μg·L~(-1)时,则达到了中度损伤的程度。可见吡啶硫酮金属具有较明显的海洋生态遗传毒性;另一方面,华美盘管虫精子细胞DNA对吡啶硫酮金属的胁迫呈现出较高的敏感性和效应-浓度相关性,在作为生态遗传毒性的生物指标方面具有潜在优势,进一步的研究将促进其在海洋重金属污染评价中的应用,特别是用于南海海洋环境的早期预警监测。

    2017年02期 v.12 201-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K]
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  • 花背蟾蜍性腺抗氧化酶对稀土尾矿库污染胁迫的响应

    司万童;蒋海明;栗利曼;刘莎;刘菊梅;沈渭寿;朱晓东;

    本研究以花背蟾蜍(Bufo Raddei)作为实验动物,以某稀土尾矿库周边受污染的水域湿地为研究样地,以相对无污染的小白河黄河湿地自然保护区为对照样地。通过检测两地花背蟾蜍精巢和卵巢的脏器系数、MDA和GSH含量、SOD、GSH-Px、GST、CAT和GR活性、T-AOC等相关指标。研究花背蟾蜍性腺抗氧化酶对该稀土尾矿库污染胁迫的响应效应。结果显示:与黄河湿地相比,稀土尾矿库湿地复合污染对花背蟾蜍精巢和卵巢脏器系数的影响差异不显著。稀土尾矿库花背蟾蜍精巢和卵巢中MDA含量、GPx、GST和CAT活性显著高于黄河湿地(P<0.05),而GSH含量表现出相反的趋势。精巢中T-AOC显著高于卵巢(P<0.01),但相同组织在两地间差异不显著。结果表明该稀土尾矿库复合污染对花背蟾蜍精巢和卵巢抗氧化能力有一定的毒害效应,且精巢和卵巢对污染胁迫的响应有明显的差异性。在应对稀土尾矿库湿地复合污染胁迫时,精巢更倾向于调用SOD-CAT系统的抗氧化机制,而在卵巢内GSH系统发挥作用更大。

    2017年02期 v.12 209-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K]
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  • 重金属Cr(VI)、Pb及Cu胁迫对双齿围沙蚕体腔细胞的DNA损伤

    张来军;陈永敢;杭瑜瑜;

    为探讨重金属Cr(VI)、Pb以及Cu对沙蚕体腔细胞DNA的毒性效应,以双齿围沙蚕为受试动物,重金属按不同剂量水平,Cr(VI):10、100和200 mg·L~(-1),Pb:5、50和100 mg·L~(-1),Cu:1、10和20 mg·L~(-1),分别胁迫沙蚕24 h,以不加任何重金属离子的海水为对照,采用单细胞凝胶电泳技术,检测其体腔细胞DNA损伤程度。结果表明,与空白对照组相比,3种重金属离子的各浓度组都能引起沙蚕体腔细胞DNA损伤,且3种重金属胁迫浓度与细胞DNA损伤程度之间存在显著的剂量-效应关系。双齿围沙蚕可以作为单细胞凝胶电泳的实验材料用于重金属所致环境污染的生物监测指示生物。

    2017年02期 v.12 216-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 2315K]
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  • 草莓蚜虫防治用药对蜜蜂的急性毒性与风险评价

    吴声敢;徐吉洋;饶惠仙;柳新菊;安雪花;吕露;关文碧;赵学平;

    为明确草莓蚜虫防治用药对蜜蜂的影响,按照《化学农药环境安全评价试验准则》和《化学品测试方法》要求测定了20%啶虫脒SP、10%氟啶虫酰胺WG和22%氟啶虫胺腈SC对意大利蜜蜂(Apis mellifera L.)的急性毒性,并采用危害商值(HQ)法进行了风险评价。急性毒性结果显示:20%啶虫脒SP、10%氟啶虫酰胺WG和22%氟啶虫胺腈SC对蜜蜂的急性经口毒性试验结果(48 h-LD50值)分别为4.47μg a.i.·蜂~(-1)、>11.2μg a.i.·蜂~(-1)和0.0601μg a.i.·蜂~(-1),对蜜蜂的急性接触毒性试验结果(48 hLD50值)分别为11.0μg a.i.·蜂~(-1)、>13.9μg a.i.·蜂~(-1)和0.643μg a.i.·蜂~(-1)。按《化学农药环境安全评价试验准则》中毒性等级划分标准,20%啶虫脒SP、10%氟啶虫酰胺WG和22%氟啶虫胺腈SC对蜜蜂的毒性等级分别为中毒、低毒和高毒。风险评价结果表明,22%氟啶虫胺腈SC对蜜蜂存在中等风险(HQ值为1 622),20%啶虫脒SP和10%氟啶虫酰胺WG对蜜蜂的风险为低风险,其HQ值分别为40.3和<6.70。因此,草莓生产中可优先选用10%氟啶虫酰胺WG来防治蚜虫,20%啶虫脒SP次之。而使用22%氟啶虫胺腈SC时,应注意采取措施降低其对蜜蜂的毒性风险,以免造成危害。

    2017年02期 v.12 222-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
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  • 3种农药及其复配剂对日本鹌鹑的急性毒性比较

    杨淞霖;尹晶;郝伟玉;王会利;郭宝元;

    采用"经口灌胃法"测定了3种农药及其复配剂对鹌鹑的24 h、48 h、72 h和168 h急性毒性,根据我国《化学农药环境安全评价实验准则》中对鸟类的急性经口毒性划分的规定,3种农药及其复配剂对鹌鹑的毒性等级如下:35%精甲霜灵悬浮种衣剂对鸟类的24 h、48 h、72 h和168 h-LD_(50)均大于500 a.i.mg·kg~(-1)bw(以单位体重计),属"低毒"级,25 g·L~(-1)咯菌腈悬浮种衣剂对鸟类的24 h、48 h、72 h和168 h-LD_(50)也均大于500 a.i.mg·kg~(-1)bw,属"低毒"级,25%噻虫嗪水分散粒剂对鸟类的24 h、48 h、72 h和168 h-LD_(50)分别是695 mg·kg~(-1)bw、587 mg·kg~(-1)bw、502 mg·kg~(-1)bw、502 mg·kg~(-1)bw,属于"低毒"级;25%噻虫嗪·咯菌腈·精甲霜灵悬浮种衣剂对鸟类的24 h、48 h、72 h和168 h-LD_(50)分别是754 mg·kg~(-1)bw、504 mg·kg~(-1)bw、504 mg·kg~(-1)bw、504mg·kg~(-1)bw,也属于"低毒"级。

    2017年02期 v.12 228-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 147K]
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  • 3种杀菌剂及其复配剂对斑马鱼的急性毒性

    瞿唯钢;杨淞霖;王会利;郭宝元;

    采用"半静态法"测定了3种农药及其复配剂对斑马鱼的24 h、48 h、72 h和96 h急性毒性,根据我国《化学农药环境安全评价实验准则》中毒性等级划分标准来划分它们对斑马鱼的毒性等级,发现35%精甲霜灵悬浮种衣剂的24 h、48 h、72 h和96 h-LC_(50)均超过10 a.i.mg·L~(-1),属"低毒"级,而25 g·L~(-1)咯菌腈悬浮种衣剂的24 h、48 h、72 h和96 h-LC_(50)分别为0.704 mg·L~(-1)、0.514 mg·L~(-1)、0.424 mg·L~(-1)、0.262 mg·L~(-1),根据0.100 a.i.mg·L~(-1)<LC_(50)(96 h)≤1.00 a.i.mg·L~(-1)划分,属"高毒"级,80%嘧菌酯水分散粒剂的24 h、48 h、72 h和96 h-LC_(50)分别为9.803 mg·L~(-1)、5.175 mg·L~(-1)、4.328 mg·L~(-1)、2.326 mg·L~(-1),根据1.00 a.i.mg·L~(-1)<LC_(50)(96 h)≤10.00 a.i.mg·L~(-1)划分,属于"中毒"级。11%精甲霜灵-咯菌腈-嘧菌酯悬浮种衣剂的24 h、48 h、72 h和96 h-LC_(50)分别为2.267 mg·L~(-1)、2.073 mg·L~(-1)、1.620 mg·L~(-1)、1.280 mg·L~(-1),根据1.00 a.i.mg·L~(-1)<LC_(50)(96 h)≤10.00 a.i.mg·L~(-1)划分,属于"中毒",虽然11%精甲霜灵-咯菌腈-嘧菌酯悬浮种衣剂和80%嘧菌酯水分散粒剂同属"中毒",但比较具体数值,发现11%精甲霜灵-咯菌腈-嘧菌酯悬浮种衣剂毒性相对更大,原因是其中含有"高毒"的咯菌腈。

    2017年02期 v.12 233-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 153K]
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  • 3种农药对大型溞的急性毒性比较

    杨淞霖;尹晶;王会利;郭宝元;

    采用"半静态法"测定了3种农药及其混剂对大型溞的24 h、48 h急性毒性,根据我国《化学农药环境安全评价实验准则》中的毒性等级标准,它们对大型溞的毒性等级如下:精甲霜灵悬浮种衣剂对大型溞的24 h、48 h-EC_(50)均大于10 a.i.mg·L~(-1),属"低毒"级,咯菌腈悬浮种衣剂对大型溞的24 h、48 h-EC_(50)分别是0.339 mg·L~(-1)、0.246 mg·L~(-1),根据0.1 a.i.mg·L~(-1)<EC_(50)(48 h)≤1.0 a.i.mg·L~(-1)判断,属"高毒"级。嘧菌酯水分散粒剂对大型溞的24 h、48 h-EC_(50)分别是0.389 mg·L~(-1)、0.286 mg·L~(-1),根据0.1a.i.mg·L~(-1)<EC_(50)(48 h)≤1.0 a.i.mg·L~(-1)判断,属"高毒"级。精甲霜灵·咯菌腈·嘧菌酯悬浮种衣剂对大型溞的24 h、48 h-EC_(50)分别是0.292 mg·L~(-1)、0.228 mg·L~(-1),根据0.1 a.i.mg·L~(-1)<EC_(50)(48 h)≤1.0 a.i.mg·L~(-1)判断,属"高毒"级。精甲霜灵·咯菌腈·嘧菌酯悬浮种衣剂和嘧菌酯水分散粒剂都属"高毒",但比较具体数值,发现精甲霜灵·咯菌腈·嘧菌酯悬浮种衣剂毒性相对更大,原因是其中还含有"高毒"的咯菌腈。

    2017年02期 v.12 238-242页 [查看摘要][在线阅读][下载 150K]
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