兩種芳氧苯氧基丙酸酯類(lèi)除草劑對(duì)斑馬魚(yú)毒性效應(yīng)及作用機(jī)制研究
本文選題:精喹禾靈 + 氰氟草酯。 參考:《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:化學(xué)農(nóng)藥在作物保護(hù)中發(fā)揮著不可替代的作用。然而,長(zhǎng)期、大量不合理使用農(nóng)藥會(huì)對(duì)環(huán)境中有益生物(非靶標(biāo)生物)造成不同程度的危害與影響。因此,農(nóng)藥環(huán)境安全性評(píng)價(jià)工作日益重要。芳氧苯氧基丙酸酯類(lèi)除草劑具有高效、低毒、對(duì)后茬作物安全等特點(diǎn),在世界除草劑市場(chǎng)中占有重要地位。氰氟草酯和精喹禾靈是其中兩種有代表性的除草劑,被廣泛應(yīng)用于雜草防治。因此,評(píng)價(jià)其對(duì)非靶標(biāo)生物,尤其是水生生物的毒性工作具有重要意義。本論文采用多種毒理學(xué)手段,研究了氰氟草酯和精喹禾靈這兩種芳氧苯氧基丙酸酯類(lèi)除草劑對(duì)不同生命階段斑馬魚(yú)的毒性效應(yīng)及作用機(jī)制,得出以下結(jié)果:1.氰氟草酯和精喹禾靈對(duì)斑馬魚(yú)不同發(fā)育階段的急性毒性氰氟草酯對(duì)斑馬魚(yú)胚胎、仔魚(yú)和成魚(yú)的96h-LCso值分別為0.57、 1.32和4.05 mg/L,急性毒性試驗(yàn)結(jié)果表明,氰氟草酯對(duì)成魚(yú)和仔魚(yú)的急性毒性均為中毒,對(duì)胚胎的毒性為高毒,說(shuō)明斑馬魚(yú)胚胎階段對(duì)氰氟草酯最為敏感。精喹禾靈對(duì)斑馬魚(yú)胚胎的96h-LCso值為0.23 mg/L,為高毒。2.氰氟草酯和精喹禾靈對(duì)斑馬魚(yú)胚胎發(fā)育的影響將斑馬魚(yú)胚胎分別暴露于0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60 mg/L的氰氟草酯水溶液以及0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 mg/L的精喹禾靈水溶液中,6天發(fā)育試驗(yàn)結(jié)果表明,氰氟草酯和精喹禾靈均能夠在斑馬魚(yú)胚胎發(fā)育過(guò)程中引起一系列的不良影響,包括孵化抑制、心率下降、自主運(yùn)動(dòng)異常、生長(zhǎng)抑制以及多種致畸作用。3.氰氟草酯對(duì)斑馬魚(yú)胚胎發(fā)育毒性的機(jī)制吖啶橙染色試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氰氟草酯暴露四天后的斑馬魚(yú)胚胎心臟部位細(xì)胞凋亡加劇,ROS含量增加。使用熒光定量PCR法檢測(cè)暴露于0.10、0.20、0.30 mg/L氰氟草酯的斑馬魚(yú)胚胎發(fā)現(xiàn)四個(gè)編碼抗氧化酶的基因Mn-sod, Cu/Zn-Sod,Cat和Gpx表達(dá)顯著上調(diào)。同時(shí),一系列凋亡相關(guān)基因表達(dá)也受到誘導(dǎo),包括p53,Mdm2,Bax,Puma,Caspase-3和Caspase-9基因。此外,暴露四天后的斑馬魚(yú)胚胎Caspase-3和Caspase-9酶活性被明顯誘導(dǎo)。4.精喹禾靈對(duì)斑馬魚(yú)胚胎心臟毒性及其機(jī)制6天發(fā)育試驗(yàn)結(jié)果表明,精喹禾靈暴露會(huì)引起斑馬魚(yú)心臟畸形,包括心包水腫,心臟環(huán)化異常,心房腫大等。此外,精喹禾靈暴露還會(huì)影響斑馬魚(yú)心臟功能,如心率下降、心臟輸出減少。使用熒光定量PCR法檢測(cè)暴露于0.10、0.20、0.30 mg/L精喹禾靈的斑馬魚(yú)胚胎,發(fā)現(xiàn)一系列心臟發(fā)育相關(guān)基因表達(dá)水平表達(dá)上調(diào),包括Nkx2.5、Tbx5、GATA4、VEGF、vmhcANP、BNP等。此外,斑馬魚(yú)胚胎心臟發(fā)育關(guān)鍵蛋白TBX5蛋白含量被顯著誘導(dǎo)。5.精喹禾靈對(duì)斑馬魚(yú)胚胎免疫和內(nèi)分泌的影響使用熒光定量PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn),斑馬魚(yú)胚胎暴露后誘導(dǎo)一系列免疫相關(guān)基因的表達(dá),包括CXCL-C1c、CC-chem、IL-1β、IL-8、IFN和TNFa基因,還可以造成內(nèi)分泌相關(guān)基因的表達(dá)水平上調(diào),包括VTG1、Era、hhex和pax8基因。此外,暴露四天后的斑馬魚(yú)胚胎VTG蛋白含量明顯上升。6.精喹禾靈對(duì)斑馬魚(yú)成魚(yú)內(nèi)分泌干擾作用將不同性別的成年斑馬魚(yú)分開(kāi)長(zhǎng)期(30天)暴露于2、20和200μg/L的精喹禾靈水溶液中。暴露30天后的雄魚(yú)VTG蛋白水平和雌激素含量明顯上升,同時(shí)伴隨著VTG和ERa基因和轉(zhuǎn)錄水平的上調(diào)。而雌魚(yú)VTG蛋白水平略微下降,伴隨著VTGI,VTG3,ERβ1和ERβ2基因表達(dá)的下降。此外,熒光定量PCR結(jié)果還發(fā)現(xiàn)斑馬魚(yú)雄魚(yú)HPG軸相關(guān)基因表達(dá)都受到誘導(dǎo),而在雌魚(yú)體內(nèi),大部分與HPG軸相關(guān)基因的表達(dá)都受到抑制,從分子水平解釋了精喹禾靈造成斑馬魚(yú)雌、雄魚(yú)體內(nèi)不同內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的潛在機(jī)制。此外,分子對(duì)接試驗(yàn)表明,精喹禾靈與雌激素受體蛋白zfERa在Ser350和Ser428位點(diǎn)有結(jié)合的可能性,與zfERβ1在Lys305位點(diǎn)有結(jié)合的可能性。
[Abstract]:In this paper , the toxicity effect and mechanism of chemical pesticides in the development of zebrafish embryos were studied . The results showed that the acute toxicity of cyflufenamic ester and Jingquatian in the development of zebrafish was 0 . 10 , 0 . 20 , 0 . 30 , 0 . 40 , 0 . 50 , 0 . 30 , 0 . 40 , 0.50 mg / L . In addition , the level of VTG protein of zebrafish was significantly increased after exposure for 30 days .
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:X592
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