几种重金属和有机污染物对文蛤Meretrxi meretrix生态毒理效应的研究

	几种重金属和有机污染物对文蛤Meretrxi meretrix生态毒理效应的研究
	王清
学位类型	博士
导师	杨红生
	2010-05-01
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	海洋生态学
关键词	重金属有机污染物幼虫文蛤Meretrix Meretrix 金属硫蛋白血细胞
摘要	本论文根据我国沿海重金属和有机物污染加剧以及滩涂贝类资源衰退的现状，开展了污染物对文蛤生活史各关键阶段特别是早期发育阶段的生态毒理效应，以及幼虫对重金属污染响应机制的研究，同时探讨了污染物对文蛤繁殖和血细胞免疫功能的影响。本研究探讨了重金属和有机污染物对双壳贝类生物资源补充的影响，为建立污染条件下资源生物的种群数量变化模型提供数据支撑，并为开展海洋生物保护和生境修复等提供科学依据。主要研究结果如下：1．研究了Pb~(2+)，Cd~(2+)和Hg~(2+)三种重金属对文蛤胚胎发育，生长、存活和附着变态的影响。Pb~(2+)，Cd~(2+)和Hg~(2+)对文蛤胚胎的半效应浓度(EC_(50))分别为297 μg／L，1014μg／L和5．4μg／L。而pb~(2+)，Cd~(2+)和Hg~(2+)对文蛤D形幼虫96小时半致死浓度(LC_(50))分别为353μg／L，68 μg／L和14．0μg／L。197μg／L Pb~(2+)、104μg／L Cd~(2+)和1 8．5μg／L Hg~(2+)能显著地抑制D形幼虫的生长。上述三种重金属对文蛤幼虫附着变态的半效应浓度值与其对D形幼虫的48小时半致死浓度值类似，高于96小时半致死浓度值。三种重金属对文蛤幼虫的毒性由大到小为：Hg~(2+)>Cd~(2+)>Pb~(2+)。2．探讨了苯并芘(Bap)和Aroclorl254对文蛤胚胎和幼虫发育的影响。结果表明596μg／L Bap和984 μg／L Aroclorl254仅能够导致胚胎发育成功率的小幅降低。Bap和Aroclorl254对文蛤D形幼虫96 LC_(50)分别为156μg／L和132 μg／L。本研究中最为敏感的毒性测定终点是幼虫的附着变态率，Bap和Aroclorl254对附着变态率的半有效剂量浓度分别为20 μ/L和35 μg／L。3．从文蛤体内克隆了金属硫蛋白(命名为MmMT)基因。MmMT序列包含一个390bp的开放阅读框，编码129个氨基酸，其中有23个Cys，其C末端具有一个Cys-x-Cys-x(3)-Cys-Tyr-Gly-x(3)-Cys-x-Cys-x(3)-Cys-x-Cys-Lys的保守结构。MmMT的氨基酸序列与贻贝和牡蛎MT氨基酸序列具有57%～84％的相似性。MmMT基因和其他双壳贝类的MT基因具有很近的系统发生关系。Cd~ (2+)(25 μg／L)胁迫会增加文蛤幼虫体内MmMT mRNA的表达，MmMT mRNA表达量在D形幼虫和壳顶幼虫期分别为对照组的5．04和3．99倍。免疫组织化学结果表明MmMT在Cd胁迫的担轮幼虫和稚贝几乎整个软体部都有分布，然而在受胁迫的D形幼虫和壳顶幼虫体内，MmMT只在面盘和表皮分布。在Cd胁迫下D形幼虫和壳顶幼虫体内抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的活力会显著增加。4．5μg／L和50μg／L苯并芘暴露30天对文蛤性腺发育具有明显的延缓作用，其对雌性文蛤的延缓作用更加明显。100μg／L Cd~(2+)和50μg／L Hg~(2+)暴露15天后可能会加快雌性文蛤性腺的退化过程，但对雄性文蛤性腺发育影响相对较小。50μg／L Bap胁迫会明显破坏文蛤卵母细胞的膜结构，会阻碍卵黄蛋白原的合成，造成卵黄颗粒变形。50μg/L Bap和50μg／L Hg(2+)都会导致文蛤性腺谷胱甘肽 (GSH)含量显著下降。所有浓度的Bap和100 μg／L Cd~(2+)会显著增加文蛤性腺 GST的活力，而50μg／L Hg则会降低文蛤性腺GPx的活力。5．Bap对文蛤血细胞超微结构的损伤主要表现在导致血细胞伪足异常伸展，线粒体肿胀，细胞器数量减少，损伤更为严重的血细胞出现空泡化，细胞边缘裂解等现象。随着Bap暴露时间的增加，文蛤血细胞溶酶体中性红保持时间(NRRT)逐渐下降。5 μg／L和50 μg/L Bap处理组在胁迫第6天后开始，文蛤血细胞中性红保持时间开始显著低于对照组。血细胞微核(MN)率和总畸形核(TNA)率随胁迫时间的增加也逐渐增多。从暴露第6天开始，50 μg／L处理组血细胞MN和TNA产生率均显著高于对照组。6．通过流式细胞仪技术，研究了Cd~(2+)和苯并芘胁迫7天对文蛤血细胞功能的影响。结果表明，5 μg／L和50μg／L的Bap胁迫会显著降低血细胞的吞噬活力，增加文蛤血细胞死亡率，而50μg／L Bap会显著增加血细胞活性氧产物。10μg／L和 100μg／L Cd~(2+)胁迫也会显著降低血细胞的吞噬活力，增加血细胞活性氧产物和死亡率。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17872
专题	海洋生态与环境科学重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	王清. 几种重金属和有机污染物对文蛤Meretrxi meretrix生态毒理效应的研究[D]. 中国科学院研究生院,2010.