苯并[a]芘和菲对缢蛏血细胞DNA损伤的研究

为研究苯并[a]芘和菲对缢蛏的毒性效应,将缢蛏(Sinonovacula constricta)分别暴露于浓度为0.45 mg·L-1、0.15 mg·L-1、0.05 mg·L-1苯并[a]芘溶液和0.45 mg·L-1、0.15 mg·L-1、0.05 mg·L-1菲的溶液中,采用单细胞凝胶电泳实验(彗星实验)技术检测不同暴露时间缢蛏血淋巴细胞的DNA损伤程度,对照组为清洁海水。结果显示,高浓度(0.45 mg·L-1)苯并[a]芘溶液和(0.45 mg·L-1)菲溶液在短期(7 d)内即可导致缢蛏血细胞显著的DNA损伤,并且随苯并芘[a]和菲浓度的增大和暴露时间的延长,DNA损伤程度增加。21 d恢复实验后,各浓度组DNA损伤又均有不同程度的恢复,但中高浓度组(0.45 mg·L-1和0.15 mg·L-1)与对照组仍显著性差异。两种多环芳烃物质对缢蛏血细胞的DNA损伤作用均存在较显著时间-剂量-效应关系。其中,苯并芘[a]对缢蛏血细胞的DNA损伤作用要高于菲。     

茚虫威对斑马鱼的急性毒性及遗传毒性

茚虫威属噁二嗪类新型广谱高效杀虫剂,在农业生产中有着重要作用,近年来随着用量的增加,由此产生的对水生生物的影响越来越受到重视。使用斑马鱼进行茚虫威的急性毒性作用实验,并采用微核试验、彗星试验、Annexin V-FITC/PI双染色检测观察染毒后的斑马鱼是否被诱导产生遗传毒性。结果表明:在24 h、48 h、72 h、96 h,茚虫威LC50值分别为2.263mg·L-1、2.184 mg·L-1、2.184 mg·L-1、2.133 mg·L-1。茚虫威对斑马鱼急性毒性属中等毒性。96 h茚虫威浓度为1.98 mg·L-1和2.16 mg·L-1时,斑马鱼的微核率与对照组相比达差异极显著水平(P0.01)。采用彗星试验检测斑马鱼肝脏DNA损伤,结果显示斑马鱼暴露于高浓度1.98 mg·L-1和2.16 mg·L-1茚虫威后,与对照组相比,斑马鱼的DNA损伤均表现为极显著差异(P0.01)。采用Annexin V-FITC/PI双染色流式细胞仪法检测,结果表明染毒后24 h斑马鱼肝细胞出现细胞凋亡现象。实验结果进一步表明,茚虫威对斑马鱼短期染毒后诱导细胞凋亡,表现出遗传毒性。     

铝对蚕豆根尖细胞的遗传损伤

铝作为土壤主要元素之一,是酸性条件下影响植物生长发育的一个主要原因。为进一步探讨酸性条件下铝对植物细胞的毒性作用机理,文章以蚕豆(ViciafabaL.)为材料,研究了不同酸度(pH4.5和pH5.8)的三氯化铝对根尖细胞的遗传损伤作用。结果表明,pH5.8和pH4.5的铝处理(0.03~50mmol·L-1)组中根尖细胞分裂指数呈浓度依赖性降低,微核细胞数显著增加。相同铝浓度时,pH4.5组的分裂指数低于pH5.8组,微核率高于后者。此外,铝处理能诱发根尖细胞核固缩,固缩率随酸度增强和铝浓度增大而增高。研究结果表明,三氯化铝对蚕豆根尖细胞具有遗传损伤作用,酸性增强时铝的毒性作用增强。     

草甘膦对GC-1小鼠精原细胞的毒性作用及N-乙酰半胱氨酸的干预效应

为探讨41%草甘膦水溶液(农达)对雄性生殖细胞的毒性及其作用机制以及N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)的干预效应。以GC-1小鼠精原细胞为受试细胞,设正常对照组、草甘膦染毒组(60、90、120、150、180 mg·L-1)、NAC干预组(10 mmol·L-1NAC+90 mg·L-1农达)。MTT法检测细胞存活率,Giemsa染色法观察细胞的形态学改变,彗星试验检测细胞DNA损伤,比色法检测细胞培养液乳酸脱氢酶(LDH)以及细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)及丙二醛(MDA)水平的变化。结果显示,随着草甘膦染毒浓度增加,细胞存活率逐渐下降(P0.01),彗星阳性率逐渐升高(P0.01);与对照组相比,草甘膦染毒组LDH活性增加(P0.05,60 mg·L-1组除外),MDA生成量增多(P0.05),GSH含量降低(P0.05)和SOD活性降低(P0.05)。抗氧化剂NAC预处理具有相应的拮抗作用。研究表明,60~180 mg·L-1浓度草甘膦对GC-1细胞有明显的损伤作用,其机制可能是草甘膦诱导氧化应激,导致细胞通透性增加和DNA损伤。抗氧化剂NAC对草甘膦的细胞毒性具有一定保护作用。     

农药乙蒜素和细菌溴腈对蚕豆根尖细胞的致畸效应

利用蚕豆根尖微核技术研究农药乙蒜素和细菌溴腈对蚕豆根尖细胞的遗传损伤,测定蚕豆根尖细胞的微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.结果表明:2种农药均能诱发较高频率的微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.在乙蒜素质量浓度为0.032～0.160 g·L-1范围内,微核率随浓度升高而升高,呈一定的剂量-效应关系(r=0.881 9,P≤0.01);而在细菌溴腈质量浓度为0.625～2.5 g·L-1范围内,微核率则呈先上升后下降的趋势.     

农药氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞的遗传损伤

采用蚕豆根尖微核技术研究了农药氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞的遗传损伤.测定了不同浓度氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯(5×10-10～5×10-2g·L-1)诱导下的蚕豆根尖细胞微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.结果表明,氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯均能诱发较高的微核率,在一定浓度范围内,微核率随两种农药处理浓度的升高而增加,但随着处理浓度的进一步升高微核率反而呈下降趋势;两种农药均可使蚕豆根尖细胞有丝分裂指数增大;并能诱导蚕豆根尖细胞产生较高频率、多种类型的染色体畸变.氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞具有明显的遗传毒性.     

基于彗星实验的洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA损伤的研究

为评价洛克沙胂的遗传毒性,采用单细胞凝胶电泳(彗星实验),研究了不同浓度的洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞脱氧核醣核酸(DNA)的损伤作用。提取秀丽隐杆线虫的胚胎细胞,分别暴露于0(空白对照)、50、250、500μg·L~(-1)含洛克沙胂的溶液染毒1 h。用彗尾DNA百分比含量(TDNA%)、彗星尾长(TL)和Olive尾矩(OTM)作为DNA损伤的指标。实验结果表明,与空白对照组比较,处理组中彗尾DNA百分比含量、彗星尾长以及Olive尾矩显著增加(P0.01)。随着洛克沙胂浓度的增加,彗尾DNA百分比含量、彗星尾长以及Olive尾矩逐渐增加,其相关系数r0.99,说明在实验浓度范围内,存在极显著的浓度-效应关系。洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA具有损伤作用,彗星实验操作简便、快速、灵敏度高,能够反映出洛克沙胂的遗传毒性。因此,通过彗星实验建立实验室检测洛克沙胂遗传毒性的方法具有可行性。     

石油烃对栉孔扇贝血淋巴细胞DNA损伤的初步研究

为研究石油烃对海洋生物的毒性效应,将栉孔扇贝(Chlamys farreri)暴露于0.08、0.21和0.88mg·L-1石油烃中,采用单细胞凝胶电泳实验(彗星实验)技术检测不同暴露时间扇贝血淋巴细胞的DNA损伤程度,对照组中石油烃背景浓度为0.04mg·L-1。结果显示,低浓度(0.08mg·L-1)的石油烃短期(<7d)内即可导致栉孔扇贝血淋巴细胞的DNA损伤,并且随石油烃浓度的增大和暴露时间的延长,DNA损伤程度增加,石油烃浓度达0.88mg·L-1时,DNA损伤程度已非常严重。3d恢复实验后,各浓度组DNA损伤又均有不同程度的恢复。研究表明,彗星实验是检测石油烃对海洋贝类DNA损伤的一种有效手段,贝类血淋巴细胞DNA损伤有望成为石油烃污染的一种生物标志物,用于海洋污染的早期预警监测。     

邻苯二甲酸二丁酯对蚕豆胚根细胞微核形成的影响及毒理机制

研究常用增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)对农作物生长的影响,为农用地膜及其残留物的环境安全性评估提供实验依据。以蚕豆为试材,DBP处理浓度为0(CK)、9 mmol·L-1、18 mmol·L-1、27 mmol·L-1和36 mmol·L-1,培养24 h、48 h和72 h后,观测根尖细胞染色体结构变化,测试胚根抗氧化酶活性。结果显示:DBP暴露的蚕豆胚根生长速率减缓;随着DBP暴露时间延长,根尖正在进行分裂的细胞被阻断在有丝分裂前期的比例增加,微核率升高,出现多种类型的染色体畸变;DBP暴露的胚根超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性提高5.41%~29.68%,过氧化物酶(peroxidase,POD)活性随DBP浓度增加而递减,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性显著降低14.00%~43.08%。结果表明,DBP对蚕豆胚根具有遗传毒性,且能够破坏纺锤丝的结构。     

小麦根系菲与磷吸收及转运的相互作用

作物根系对多环芳烃(PAHs)与磷吸收及转运之间的相互作用研究对农产品的安全生产和PAHs污染环境植物修复的强化具有重要意义。为此,本文以菲为PAHs的代表,采用水培试验研究了不同磷、菲水平下小麦根系菲、磷吸收及其转运的效果,旨在揭示植物根系吸收PAHs与磷素的相互作用。结果表明,在0~1 200μmol·L~(-1)磷浓度范围内,小麦根系、茎叶菲含量在低磷浓度(10μmol·L~(-1))时最高,分别为36.87 mg·kg~(-1)和2.07 mg·kg~(-1);磷含量总体呈现随磷处理浓度的升高而增大的趋势;成对数据t-检验显示无论加菲与否,根系、茎叶磷含量无显著性差异(P0.05)。磷可促进菲从根部向地上部转运,而菲对磷转运没有显著性影响。在低磷浓度下(10μmol·L~(-1)),随着菲浓度的升高,小麦根系、茎叶菲含量呈现显著升高趋势(P0.05)。磷、菲共存处理介质pH升高幅度大于单一处理。     

模拟酸雨及Al3+共同作用对蚕豆根尖细胞的遗传损伤

以蚕豆为材料,研究了模拟酸雨及酸雨与铝共同作用的细胞遗传学效应.结果表明,根尖细胞有丝分裂指数随Al3 浓度的升高和环境酸度的增强而下降;处理组细胞中出现了多种染色体异常,如染色体粘连、滞后及断裂等.模拟酸雨及其与低浓度Al3 (3mg/L)共同作用时可诱发蚕豆根尖细胞微核,其中pH4.5组微核率高于pH3.5组.模拟酸雨与高浓度的Al3 (10～180mg/L)复合处理可引起根尖细胞固缩,固缩率随Al3 浓度增加和pH降低而增高.研究结果表明,pH4.5和pH3.5的模拟酸雨和Al3 对蚕豆根尖细胞具有遗传损伤作用,其效应与Al3 浓度和环境酸度有关.     

铀胁迫对大豆与玉米幼苗细胞DNA损伤的彗星试验研究

以铀浓度为1000 μmol·L-1、800 μmol·L-1、600 μmol·L-1、400 μmol·L-1、200μmol·L-1和100μmol·L-1的6组铀溶液和对照组(0μmol·L-1)培养大豆和玉米幼苗,采用彗星试验研究铀胁迫对大豆和玉米幼苗细胞DNA的损伤情况.试验结果表明,铀浓度为1 000 μ...     

羰基镍急性染毒致大鼠淋巴细胞DNA损伤的剂量时间效应

通过急性动物实验观察不同剂量羰基镍(Ni(CO)4)染毒对大鼠淋巴细胞DNA的损伤程度。采用静态方式对SD大鼠染毒30 min,以羰基镍20 mg·m~(-3)、135 mg·m~(-3)和250 mg·m~(-3)为低、中和高剂量染毒组,250 mg·m~(-3)氯气染毒组为阳性对照组,未染毒组为正常对照组。大鼠染毒后1 d、2 d、3 d和7 d分别收集样本。采用单细胞凝胶电泳测量淋巴细胞DNA的损伤程度。通过对所得彗星图像的尾长和Olive尾距(OTM)指标结果分析发现,大鼠淋巴细胞损伤程度随着羰基镍染毒剂量的增加而增加,4个时间点各剂量组间均有显著差异(P0.05),4个剂量组各时间点均有显著差异(P0.05),且随时间变化有一定的变化规律,损伤程度在3 d时达最大,而后缓慢下降;在高剂量组染毒和染毒后3 d,损伤程度达到最大。急性羰基镍染毒可致淋巴细胞DNA显著损伤,且存在明显的剂量、时间和交互效应。     

全氟辛烷磺酸(PFOS)和多壁碳纳米管(MWCNTs)复合对斑马鱼外周血红细胞DNA的损伤

为了评价全氟辛烷磺酸(PFOS)和多壁碳纳米管(MWCNTs)对水环境及鱼类的影响,以斑马鱼为模式生物,研究了PFOS和MWCNTs复合对斑马鱼外周血红细胞的DNA损伤。将成年斑马鱼暴露于PFOS(0.2、0.4、0.8、1.6 mg·L-1)、MWCNTs(50 mg·L-1)、PFOS+MWCNTs(0.2+50、0.4+50、0.8+50、1.6+50 mg·L-1)和对照溶液中30 d后,断尾取血进行微核试验和彗星试验。结果表明:PFOS和MWCNTs均可造成斑马鱼外周血红细胞的DNA损伤。1.6 mg·L-1PFOS处理组的微核率、Olive尾矩及尾长分别为(36.3±0.25)‰、(87.91±14.90)μm和(250.49±34.71)μm。PFOS与MWCNTs复合后,斑马鱼外周血红细胞的DNA损伤效应明显降低。复合处理组斑马鱼外周血红细胞的微核率、Olive尾矩及尾长均低于PFOS单独处理相。1.6 mg·L-1复合处理组的微核率、Olive尾矩及尾长比PFOS单独处理组分别降低了24.7%、68.9%、52.4%。因此,在实验浓度范围内,MWCNTs可以降低PFOS对斑马鱼外周血红细胞的DNA损伤。     

盐酸小檗碱对小鼠脾细胞的DNA损伤和氧化性损伤

为了探讨盐酸小檗碱对小鼠的DNA损伤和氧化性损伤.随机选取30只小鼠分成对照组以及7.5,15,30,60与120mg· kg-1实验组,处理后,应用小鼠脾细胞进行彗星实验与抗氧化酶实验.测定DNA损伤情况以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)含量变化.对盐酸小檗碱的DNA损伤与氧化性损伤作用进行比较研究.研究结果表明:彗星实验中,随着盐酸小檗碱浓度的增加,尾部DNA含量、尾长与尾矩均增加,与阴性对照组相比差异有统计学意义(p ＜0.05或p＜0.01),且呈剂量-效应关系;超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)活性随盐酸小檗碱剂量增加逐渐降低,丙二醛(MDA)含量明显上升,过氧化物酶(POD)活性在7.5 mg·kg-1时上升,而后逐渐下降.在60 mg·kg-1和120 mg· kg-1时,有极显著性差异(p＜0.01)产生.由此可见,盐酸小檗碱对小鼠脾细胞有一定的损伤作用,能够引起小鼠脾细胞的DNA损伤和氧化性损伤.     

有机磷及氨基甲酸酯类农药单独和联合作用对PC_(12)细胞DNA损伤的影响

研究有机磷类农药毒死蜱和对硫磷、氨基甲酸酯类农药克百威和残杀威单独及联合染毒大鼠嗜铬细胞瘤株(PC12细胞)所致的DNA损伤情况及联合作用模式。分别以0μmol·L~(-1)、50μmol·L~(-1)、100μmol·L~(-1)、200μmol·L~(-1)、400μmol·L~(-1)的有机磷农药毒死蜱、对硫磷与0μmol·L~(-1)、25μmol·L~(-1)、50μmol·L~(-1)、100μmol·L~(-1)、200μmol·L~(-1)的氨基甲酸酯类农药克百威、残杀威单独及两两联合染毒PC12细胞12 h后进行彗星实验,采用彗尾长度、尾部DNA百分含量、尾矩3个指标来衡量DNA损伤程度。结果表明:毒死蜱、克百威、对硫磷、残杀威染毒PC12细胞12 h后,细胞出现拖尾,呈现典型的彗星图像。染毒后PC12细胞彗尾长度、尾部DNA百分含量、尾矩较对照组显著增加,差异有统计学意义(P0.01)。析因分析表明,无论低剂量联合还是高剂量联合,毒死蜱与克百威、对硫磷与残杀威均有交互作用(P0.01),作用模式为协同作用。以上结果提示,有机磷及氨基甲酸酯类农药单独及联合作用均可引起PC12细胞DNA损伤,联合作用后损伤程度要高于单独作用,且低剂量和高剂量联合时均存在交互作用,作用模式为协同作用。     

UV-B辐射下悬沙对小球藻生长和DNA损伤的影响

研究了UV-B辐射(17μW cm-2,5 min/d)下不同浓度(0、100和1 000 mg L-1)和粒径组成(全粒径组和粒径<38μm组)的悬沙对小球藻(Chlorella sp.)生长和DNA损伤的影响.结果显示,小球藻的生长可用Logistic增长模型拟合,拟合后的生长参数表明悬沙的"遮荫效应"减轻了UV-B辐射对小球藻细胞的DNA损伤,从而对小球藻生长产生正影响.悬沙浓度越高,UV-B辐射对小球藻细胞DNA损伤程度越低,小球藻的环境负载能力a和瞬时增长率K越大.当悬沙浓度为100 mg L-1时,全粒径组a值和K值小于粒径<38μm组,且两组间小球藻细胞DNA损伤差异显著(P<0.05),但当悬沙浓度达1 000 mg L-1时,全粒径组a值和K值大于粒径<38μm组,两组间细胞的DNA损伤无显著差异(P>0.05).图3表2参24     

F~-和Cl~-对莱茵衣藻的生长效应

为了探讨和比较F-和Cl-对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)生长的抑制毒性,采用锥形瓶培养法及模型分析,研究了不同浓度F-和Cl-胁迫下莱茵衣藻生物量、比生长速率及生长抑制程度的变化。结果表明:5~80mg·L-1的F-对莱茵衣藻均具生长抑制毒性,且抑制率随F-浓度和暴露时间的增加而增大,但10 d最大抑制率低于62%,因此,莱茵衣藻对80 mg·L-1以下的F-具有较好的耐受性;Cl-对莱茵衣藻的生长既有促进作用,甚至也有严重的抑制作用(12 800 mg·L-1Cl-处理组10 d抑制率可高达96%),这取决于Cl-浓度;F-和Cl-对莱茵衣藻的生长效应不同,主要表现在生长效应模型系数随F-和Cl-浓度的变化规律上。另外,就相同暴露时间下的EC50值而言,F-(18.0~56.4 mg·L-1)远低于Cl-(1 074~2 630 mg·L-1),即F-对莱茵衣藻的毒性高于Cl-,但Cl-的生态风险亦不容忽视。     

铁浓度诱导的三角褐指藻生长和生化组分变化

采用试验生态学方法,以海洋硅藻三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为研究材料,设置一系列铁浓度处理(3.15mg·L-1、6.30 mg·L-1、9.45 mg·L-1、18.90 mg·L-1和34.65 mg·L-1),着重测定藻液光密度(OD450)、比生长率、藻细胞密度、藻生物量、叶绿素含量和蛋白质含量等生理生化指标,探讨铁浓度对海洋微藻生长特性和生化组分的影响.结果表明,铁浓度对三角褐指藻的生长状况产生了显著的影响.三角褐指藻经培养48 h后,不同铁浓度下的藻液光密度(OD450)存在显著的差异,6.30 mg·L-1铁浓度下的藻液光密度值(OD450)最高,而随着铁浓度的进一步升高,藻液光密度值(OD450)却明显降低;比生长率和藻细胞密度在3.15 mg·L-1到9.45 mg·L-1铁浓度范围内随着铁浓度升高而增大(最大值分别约为0.609 d-1和1200×104 cell·mL-1),但高于9.45 mg·L-1的铁浓度显著降低了比生长率和藻细胞密度;在试验所设置的铁浓度范围内,藻生物最表现出随铁浓度的升高而增大的趋势,34.65 mg·L-1铁浓度下的藻生物量高达0.460 mg·ML-1.同样地,微藻叶绿素a含量和蛋白质含量也明显地受到铁浓度的影响.在3.15 mg·L-1到18.90 mg·L-1铁浓度范围内,叶绿素a含量逐渐增高(最大值为2.41 mg·L-1);同样地,蛋白质含量在9.45 mg·L-1.铁浓度下达到最大值(0.153 mg·mL-1),而随着铁浓度的逐渐升高,叶绿素和蛋白质含量却明显降低.研究结果表明.铁浓度诱导海洋微藻的生长及代谢发生变化.一定较高浓度的铁显著地促进了藻细胞的生长繁殖和藻细胞化学组分的转化和积累.这些发现将有利于加深认识铁浓度在海洋生态系统中扮演的角色,进一步明确赤潮爆发的生理生态机制,从而有助于人们采取有效的预测、预防和管理措施以降低赤潮的危害.     

邻苯二甲酸二乙基己酯（DEHP）对金鲫鱼脑细胞DNA的损伤

为了研究邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)对金鲫鱼(Carassius auratu)脑细胞DNA的损伤作用,采用不同浓度的DEHP溶液(0、25、50、100、200mg·L-1)对体外培养脑细胞进行染毒,应用单细胞凝胶电泳(彗星实验)检测脑细胞DNA的损伤效应.结果表明,染毒1.5h后,与对照组相比,DEHP各染毒组细胞尾部DNA百分率(Tail DNA%)和尾矩(Tail Moment)均显著升高(p<0.01),即DEHP染毒引起了脑细胞DNA的严重断裂;随着DEHP浓度的增加,DNA损伤程度加剧,细胞尾部DNA百分率及尾距与DEHP染毒浓度呈明显的剂量-效应关系.以上结果表明,DEHP可导致金鲫鱼脑细胞DNA损伤。