水环境中重金属铜暴露下青鳉鱼的行为响应

采用生物行为传感器监测青鳉鱼在重金属铜暴露下的行为数据,分析不同暴露浓度(20、10、5、1和0.1 TU)下青鳉鱼的行为响应。20、10、5、1和0.1 TU的暴露浓度下青鳉鱼对重金属污染的行为反应模式符合环境胁迫阈值模型,且不同浓度梯度重金属对青鳉鱼产生不同的行为毒性效应。利用重金属作用下青鳉鱼的行为变化来研究重金属环境胁迫导致的生物行为响应机制,从而得到重金属暴露下生物行为的实时变化过程和趋势,可对水环境生态系统质量进行综合评价。     

皮质醇影响青鳉鳃内钠钾ATP酶基因表达的研究

目前河流中存在较高浓度的天然和人造糖皮质激素(如皮质醇等)污染,其可能对鱼类的渗透压调节和海河洄游产生影响.鱼类鳃内钠钾ATP酶对调节渗透压平衡、适应海河洄游等起关键性作用,有研究表明鱼类鳃内钠钾ATP酶基因表达受皮质醇调控.为此,论文克隆了青鳉钠钾ATP酶α和钠钾ATP酶β基因的序列片段,建立了实时定量RT-PCR测定方法,研究了盐度的增加对其基因表达的影响,并重点探讨了皮质醇对鱼类适应盐度时鳃内钠钾ATP酶基因表达变化的影响.结果表明,适应15‰盐水的青鳉鳃内钠钾ATP酶α和钠钾ATP酶β基因表达显著升高;在转入淡水48h后,钠钾ATP酶α和钠钾ATP酶β基因表达基本恢复到正常水平,但是转入含有100ng·L-1皮质醇暴露水平的淡水中,48h后钠钾ATP酶α基因表达仍处于较高水平,表明100ng·L-1浓度的皮质醇能够显著诱导鳃内钠钾ATP酶α的基因表达,可能干扰渗透压调节,对一些洄游鱼类的溯河过程可能构成潜在影响.     

青鳉鱼的行为特征提取研究

采用生物行为传感器获取青鳉鱼的行为数据时,青鳉鱼个体差异会导致采集到的原始电信号在时空特性下完全不同。重要的行为特征往往被隐藏在原始信号中,传统的信号处理方法无法实时而有效地提取到这些特征。针对这个问题,观察并记录了暴露实验前后青鳉鱼的行为变化,提出了一种可以高效表征行为特征的直方图统计算法。实验结果表明,该方法能够准确对应人眼观测到的暴露实验前后鱼的行为变化趋势,同时也为后续异常行为识别提供一定的支持和参考。     

MOVEMENT BEHAVIOUR OF MEDAKA (Oryzias latipes) IN RESPONSE TO SUBLETHAL TREATMENTS OF DIAZINON AND CHOLINESTERASE ACTIVITY IN SEMI-NATURAL CONDITIONS

Behavioural changes of medaka (Oryzias latipes) treated with an anticholinesterase insecticide, diazinon (0.1 mg L^{- 1}), were continuously observed for 4 days in semi-natural conditions. Although variations occurred in individual specimens, the movement tracks appeared differently with typical short-range movement with irregular turns and shaking after the treatments. Eight movement patterns frequently observed before and after the treatments were selected, and the variables characterising the movement patterns were compared quantitatively. The variables were clearly differentiated when the movement patterns were correspondingly matched before and after the treatments (e.g., vertical movements, horizontal movements, etc). Meander and stop duration were highly different among the selected movement patterns. Additionally, different degree of toxic response behaviours could also be detected by quantitative characterisation of the variables. Response behaviour was confirmed with toxicological experiments that show the decrease in the acetylcholine esterase activity in the head and body of specimens. Quantitative investigations on the variables of the movement tracks suggested the usefulness of response behaviour as a monitoring tool for environmental assessment.     

Tolerance of an Albino Fish to Ultraviolet-B Radiation

We exposed albino and pigmented medakaOryzias latipes to simulated solar ultraviolet-B (UVB) radiation to determine if albino medaka were less tolerant of UVB radiation than medaka pigmented with melanin. There was no difference in the number of albino and pigmented medaka that died during the exposure period. Spectrophotometric analyses of the outer dorsal skin layers from albino and pigmented medaka indicated that, prior to exposure, both groups of fish had similar amounts of an apparent colorless non-melanin photoprotective substance that appears to protect other fish species from UVB radiation. Our results indicate that albino medaka were as tolerant of UVB radiation as pigmented medaka because they had similar amounts of this photoprotective substance in the outer layers of the skin.     

北方城市污水再生处理工艺出水中青鳉鱼胚胎毒性变化研究

为了考察城市污水再生处理系统进水的生态安全性,采用青鳉鱼胚胎暴露的试验方法对北方两个重要城市(北京和天津)的7个城市污水再生处理系统的进水进行了研究.结果表明,7个再生水处理系统的进水对青鳉鱼的早期发育都表现出不同程度的不利影响,其中,X、B、D 3个再生水处理系统的进水毒性最大,青鳉鱼胚胎的总致死率均达到100%.J...     

低浓度二噁英抑制青鳉幼鱼耳泡生成与SOX9b相关联

2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英(2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin,TCDD)是一种持久性环境有机污染物质,它在有机体内的蓄积性引起研究人员的重视。以青鳉胚胎作为实验动物模型,使用原位杂交和定量聚合酶链锁反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术从分子水平探讨了TCDD对胚胎耳泡的发育及其毒性作用机制。结果表明,TCDD造成青鳉幼鱼耳泡生成障碍。通过原位杂交和q PCR分析表明,TCDD引起软骨发育的变化与SOX9b表达降低有密切的关联。研究认为青鳉胚胎是一种非常敏感的TCDD模式动物,其耳泡软骨发育以及SOX9b基因表达可能是一种二恶英发育毒性的效应标记物。     

日本青鳉(Oryzias latipes)胚胎和卵黄期仔鱼对镉的 敏感性

物理化学方法对镉的监测忽略了其生物可利用性,生物监测可以有效地弥补这种不足。本研究测试了日本青鳉(Ory-zias latipes)胚胎和卵黄期仔鱼对镉的敏感性。结果表明:日本青鳉胚胎和卵黄期仔鱼的蛋白含量对镉表现出较高的敏感性,卵黄期仔鱼的蛋白含量在4μg·L-1的氯化镉暴露后就出现显著降低;氯化镉对卵黄期仔鱼脊柱畸形的EC50低于国家地表水环境质量标准规定的Ⅱ类水标准;脊柱畸形率与镉浓度之间存在的线性关系,可为定量监测镉污染提供理论依据;脊柱畸形可以在48h之内被4μg·L-1的氯化镉极显著地诱导,因此这种潜在的生物监测模型很有希望应用到水环境污染的快速预警中。通过对国内主要水体中镉污染水平的分析发现,卵黄期仔鱼的蛋白含量变化和脊柱畸形率对部分水体的镉污染可以实现生物监测。因此,利用日本青鳉胚胎和卵黄期仔鱼对低水平镉污染的高度敏感性,能够建立起1种简易廉价并且有效的水环境中低水平镉污染的生物监测模型。     

溶解性有机碳的主要组成对青鳉鱼铜急性毒性的影响

为揭示溶解性有机碳(DOC)的组成对生物配体模型(BLM)预测铜的生物毒性准确性的影响,研究了不同浓度黄腐酸(FA)、腐殖酸(HA)和两者不同浓度比例混合物影响铜对青鳉急性毒性。结果表明:在相同水质条件下,黄腐酸或腐殖酸浓度增加时,铜对青鳉的LC50均增加;两者共存时,当腐殖酸质量百分比从10%增至90%时,铜对青鳉的LC50也增加。当天然水中DOC的组成不确定时,可假设HA和FA的组成比例为1∶1,此时BLM预测铜对青鳉的LC50的偏差最小。     

2种有机磷农药联合胁迫下日本青鳉的逐级行为响应

采用水质安全在线生物预警系统(BEWs)记录行为强度数据,探讨了2种有机磷农药敌百虫和对硫磷联合胁迫下,不同暴露浓度、不同暴露时间日本青鳉的行为响应.在不同浓度比例的农药暴露中,20、10、5、1和0.1TU的暴露浓度下行为反应时间分别为:1.4、4.8、6.4、32.2和43.0h,并且每个浓度不同配比之间行为反应时间差异不明显.结果表明,在2种有机磷农药的暴露下,日本青鳉的逐级行为响应既受化合物浓度高低的影响,又受暴露时间的影响,但每个浓度的不同配比之间的行为响应时间差异不明显,而且每个浓度2种药物不同配比暴露下的青鳉鱼的逐级行为响应基本一致,即2种作用机制相似的有机磷农药对日本青鳉的行为毒性是简单的相加作用.