纳米二氧化硅对斑马鱼胚胎发育毒性的初步研究（Preliminary Study on the Toxicity of Nanosized Silicon Dioxide on Embryonic Development of Zebrafish Embryos）

为了评价纳米二氧化硅对鱼类发育的影响,以斑马鱼为模式生物,研究了不同浓度纳米二氧化硅和常规二氧化硅的水溶悬浮液对斑马鱼胚胎发育的毒性效应.结果表明,常规二氧化硅对斑马鱼胚胎发育无明显毒性效应,而纳米二氧化硅对斑马鱼胚胎发育具有明显的抑制作用,且呈一定的剂量依赖性,其对84hpf斑马鱼胚胎的LC50值为240mg·L-1.纳米二氧化硅可导致胚胎孵化率显著下降、死亡率显著上升,且可观察到幼鱼多种畸形现象,此外纳米二氧化硅可使斑马鱼提前孵化,但提前孵化的幼鱼未发育完全.检测108hpf斑马鱼幼鱼体内丙二醛(MDA)含量发现,纳米二氧化硅染毒组MDA含量均显著高于对照组(0mg·L-1)(p<0.05),提示,纳米二氧化硅的发育毒性可能源于其导致的氧化损伤.     

现代生物技术对环境安全的挑战及对策

现代生物技术发展虽历时短暂,但它为解决人类生存和发展危机,实现可持续发展战略带来了一线曙光,因而倍受世人瞩目.同时,由于现代生物技术存在着广泛、潜在而长期的危害及发展不平衡性,从而给人类赖以生存与发展的环境构成了巨大威胁和严峻挑战;它既危及到人类的环境安全,又削弱了可持续发展基础.笔者在分析现代生物技术对人类生存和发展环境构成的威胁与挑战的基础上,探讨了中国入世后所面临的更加严峻的环境安全与压力,并提出规范现代生物技术,促进可持续发展的对策.      

壬基酚和双酚A对雄性斑马鱼(Danio rerio)卵黄蛋白原mRNA的诱导效应

为了对野外环境中内分泌干扰物更快速有效地进行检测,运用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测了17β-雌二醇(E2)、壬基酚(NP)和双酚A(BPA)对雄性成体斑马鱼肝脏合成卵黄蛋白原(VTG)mRNA的诱导作用,并初步探讨了VTGmRNA体内代谢动力学模式.结果表明,随着暴露浓度的升高(E2:20、100、250、500ng·L-1;NP:20、100、250、500μg·L-1;BPA:50、100、250、500、1000μg·L-1),VTGmRNA表达量均显著增加,VTGmRNA表达量与暴露浓度具有明显的剂量-效应关系.在10d的暴露期内,随着暴露时间的延长,VTGmRNA表达量均显著增加,VTGmRNA表达量与暴露时间呈明显的时间-效应关系;停止暴露后,VTGmRNA表达量迅速下降,E2诱导的表达消失得最快(4d),而NP、BPA诱导的表达持续时间相对较长(6d).     

基因枪介导获得转植酸酶基因水稻研究

植酸酶是一类能促进植酸及其盐类水解成肌醇和磷酸的酶的总称.它能提高饲料和食品中磷的利用率,减轻粪便中磷排放所造成的环境污染,清除植酸与金属离子的螯合作用,改善微量元素的吸收和利用.本研究将马铃薯的胞外分泌信号肽(Psec)和大肠杆菌的植酸酶基因(appA2)结合组成融合基因导入粳稻台北309中.PCR检测和Southern杂交表明,植酸酶基因和分泌信号肽序列已经整合到水稻的基因组中.无机磷含量分析表明,含目的基因的转基因水稻种子及茎叶中的无机磷含量均较未转化植株有显著的提高.图6表1参14     

干扰烟草GA 20-氧化酶siRNA植物表达载体的构建及矮化烟草的产生

根据烟草(Nicotiana tabacum)GA 20-氧化酶基因序列,设计2对分别含有特定酶切位点的特异引物,以烟草基因组DNA为模板,扩增目的基因(约250 bp)片段.将正、反向目的片段分别插入中间载体的内含子两侧.再经BamH I和Sac I双酶切回收约700 bp的目的片段,插入到双元载体质粒p2355中,成功构建了含GA 20-氧化酶基因片段的反向重复序列植物表达载体p23700,其转录产物能形成发夹RNA(hpRNA),产生小分子干扰RNA,干扰目的基因的表达.将p23700质粒导入根癌农杆菌EHA105中并转化烟草叶片细胞,经选择分化培养,获得表型矮化的转基因烟草.图4参14     

典型短链全氟替代品PFBA及PFBS对斑马鱼的内分泌干扰效应

全氟丁酸(PFBA)与全氟丁烷磺酸(PFBS)作为长链全氟化合物的替代化学品被广泛应用。2种替代品在环境中的残留量不断增加,对环境生物造成了不可忽视的潜在风险。本文通过分析PFBA与PFBS对斑马鱼体内卵黄蛋白原(VTG)、甲状腺激素三碘甲状腺原氨酸(T3)与四碘甲状腺原氨酸(T4)的影响,研究2种替代品对斑马鱼的内分泌干扰效应和作用机制。结果显示,VTG含量与PFBA和PFBS暴露浓度变化存在剂量-效应关系,雌雄斑马鱼体内血浆及全鱼和头尾匀浆中VTG水平均有上升。PFBA对斑马鱼体内VTG含量存在倒“U”型的剂量-效应关系,而PFBS的VTG含量存在正相关的剂量-效应关系。PFBA不同暴露浓度组对斑马鱼甲状腺素T3、T4水平具有抑制作用,均表现出显著性差异(P<0.01)。PFBS暴露的斑马鱼体内T3和T4的含量存在倒“U”型的剂量-效应关系,高浓度暴露组匀浆中对T3和T4的抑制率最高,达到36.74%和38.20%。结果表明,2种替代化学品PFBA与PFBS对斑马鱼表现出明显的内分泌干扰效应。     

环境浓度抗生素引起斑马鱼焦虑/抑郁样行为与“肠-脑”途径关联的研究进展

抗生素在环境中广泛被检出,对动物和人类造成潜在不良影响。抗生素能够改变斑马鱼肠道菌群组成和丰度,进而引起斑马鱼焦虑/抑郁样行为。本文对有关抗生素残留的报道进行了总结,概括分析了抗生素对斑马鱼焦虑/抑郁样行为与斑马鱼肠道菌群的关联。主要从高级神经系统途径、神经内分泌途径、免疫途径、肠道菌群代谢途径和氧化应激途径探讨了抗生素引起斑马鱼焦虑/抑郁样行为变化与“肠-脑”途径作用的关联机制。本文为抗生素和斑马鱼神经行为变化机制研究提供一定的参考。     

环境剂量磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯多代暴露对斑马鱼子代仔鱼的神经发育毒性

为探究环境剂量磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(TDCIPP)多代暴露对生物体的影响,选取斑马鱼为模型,研究了斑马鱼暴露于0、3、30和300 ng·L~(-1)TDCIPP至3代后,对每一代子代5 dpf仔鱼神经发育的毒性效应。研究结果表明,F0代暴露于300ng·L~(-1)TDCIPP 120 d后所产F1代仔鱼的孵化率显著性下降,存活率显著性降低;但对F2代和F3代仔鱼的这些终点指标均无显著性影响。运动行为结果表明,F0代暴露于3和300 ng·L~(-1)TDCIPP 120 d会导致F1代仔鱼在光暗周期刺激下的游泳速度受到抑制,并伴随着神经元发育基因(ngn1)以及轴突生长标志基因(α1-tubulin、netrin1b和zn5)的显著性上调,相关性分析表明,游泳速度的抑制与ngn1、α1-tubulin和zn5这3个基因的表达显著相关。但对F2代仔鱼,仅300 ng·L~(-1)TDCIPP导致其游泳速度在黑暗刺激下显著性下降,且导致神经发育和再生相关基因(elavl3、gap43、gfap和shha)表达量显著性下降,但游泳速度的下降与基因表达无显著相关性。继续暴露至F3代仔鱼时,TDCIPP暴露对运动行为不再有显著影响。研究表明,环境剂量TDCIPP多代暴露对子代仔鱼具有神经发育毒性,表现为运动行为受损和神经发育相关基因表达量的改变,但毒性效应随着暴露代数的增加而减弱。     

利用转基因斑马鱼探究四溴联苯醚(BDE-47)的神经毒性作用

为探究2,2’,4,4’-四溴联苯醚（BDE-47）对斑马鱼的早期神经毒性作用，采用中枢神经特异性标记的转基因斑马鱼Tg(elavl3:EGFP)作为模式生物，研究了BDE-47短期暴露对斑马鱼幼鱼的运动行为轨迹、中枢神经发育和神经发育关键基因表达的影响。结果表明，BDE-47暴露6 d后，5和10μmol/L暴露组斑马鱼幼鱼运动行为和神经发育关键基因（elavl3和mbp）的表达受到显著抑制，同时斑马鱼幼鱼的神经细胞的发育受到显著抑制。结果提示，神经系统特异性标记的转基因斑马鱼可作为一种筛选神经毒性化合物的理想动物模型，BDE-47对斑马鱼具有早期神经发育毒性。     

加拿大提出对转基因种子专利的疑问

加拿大最高法院的一项裁决，某公司注册的一项基因专利权覆盖了所有含有该基因产品的使用，这可能增加了关于转基因作物法律地位的确定性，但是该裁决突出和提高了在此问题上的政治冲突。