伊维菌素对斑马鱼(Danio rerio)生理生化特性的影响

为探讨水产常用抗寄生虫药物伊维菌素(IVM)对鱼类的毒性效应,参考IVM对斑马鱼的96 h-LC50值,设定了7μg/L、14μg/L及21μg/L3个处理组,并以0.021%乙醇为试剂对照组,采用96 h半静水式毒性试验测定了IVM对斑马鱼(Danio rerio)头部乳酸脱氢酶(LDH)、乙酰胆碱酯酶(AChE)和碱性磷酸酶(ALP)以及肌肉组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和ALP等生理生化指标的影响。结果表明:IVM对斑马鱼肌肉SOD活性的影响总体表现为低质量浓度抑制,高质量浓度先诱导后抑制;MDA含量在低质量浓度作用下8~12 h内显著高于对照组(p0.05),而在较高质量浓度下先受到显著抑制(p0.05),虽然后期有一定的恢复,但总体仍低于对照组;IVM对AChE活性影响在短期内并不明显,但在96 h时最高质量浓度组的IVM对AChE产生了55.2%的抑制;头部LDH活性只在8~24 h内受到不同程度的影响,之后便逐渐恢复;头部ALP活性在较高质量浓度作用12~24 h内受到一定的抑制(p0.05),而肌肉ALP活性与对照组相比无显著差异(p0.05),表明头部ALP活性比肌肉敏感。     

酸雨和铅对大豆幼苗光合作用的复合影响

采用水培法研究了酸雨AR(pH=3.0、3.5、4.5、7.0)和Pb(0、35 mg/L、90 mg/L、150 mg/L)复合污染对大豆幼苗光合作用的复合影响。结果表明,与对照组相比,单一AR或Pb处理下,净光合速率(Pn)、叶绿素(Chl)质量比、Hill反应活性和Mg2+-ATPase活性的降幅随酸雨pH值降低或Pb质量浓度升高而增大,呈明显的剂量-效应关系。AR+Pb复合处理下各指标的降幅均大于对应的单一处理,这表明酸雨加剧了Pb对大豆光合作用的抑制作用。双因素方差分析表明,Pb和酸雨对Hill反应活性无交互作用,而对Pn、Chl质量比和Mg2+-ATPase活性有显著交互作用。关于Pn、Chl质量比和Mg2+-ATPase活性复合效应的进一步评价结果表明,受胁迫强度的调控,低酸雨pH值/Pb质量浓度下,复合影响呈弱相加效应;在高酸雨pH值/Pb质量浓度下,复合影响呈强相加或协同效应,而且相同处理下AR与Pb对光合各参数的复合影响效应不一致,表现为对Chl质量比影响的相加效应最弱,对Mg2+-ATPase活性影响的相加效应较强。研究表明,Chl质量比、Hill反应活性和Mg2+-ATPase活性对Pn的影响程度随胁迫因子和胁迫方式的不同而改变,表明不同胁迫因子和胁迫方式作用于光合作用的位点不同,影响机制复杂多变。     

邻苯二甲酸二乙酯对鲤精巢组织结构和脑精巢生物标志物的影响

以水和吐温80组为对照,用0.125 mg/L、0.5 mg/L、2 mg/L、8 mg/L的邻苯二甲酸二乙酯(DEP)分别对雄性鲤暴露2 d和20 d,研究了DEP对鲤精巢生物标志物酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、乳酸脱氢酶(LDH)和γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)活性,及脑生物标志物乙酰胆碱酯酶(AChE)、一氧化氮合酶(NOS)活性和一氧化氮(NO)含量的影响,同时研究了暴露20 d时,DEP对鲤鱼精巢组织结构变化的影响。结果表明:与水和吐温80组相比,暴露2 d时,0.5mg/L以上组精巢LDH、γ-GT和脑NOS活性,0.5 mg/L组精巢ACP活性及2 mg/L、8 mg/L组脑NO含量均显著升高,但各DEP组精巢AKP和8 mg/L组脑TChE活性显著降低。暴露20 d时,各DEP组精巢LDH、AKP活性,2 mg/L、8 mg/L组ACP活性,8 mg/L组γ-GT活性,0.5 mg/L以上组脑NOS含量,及2 mg/L、8 mg/L组TChE活性均明显受到抑制,但0.5 mg/L、2 mg/L组脑NO含量显著升高。DEP暴露20 d时,2 mg/L、8 mg/L组精原细胞、精母细胞异常、退化,8 mg/L组精小叶基膜断裂,间质细胞固缩,精子凝聚,精子数量减少。研究表明,在试验质量浓度范围内,DEP对鲤鱼具有生殖毒性,而0.5 mg/L以上DEP对鲤鱼具有神经毒性。     

颜料红23对锦鲤的毒性及对部分组织中磷酸酶活性的影响

为了研究偶氮染料颜料红23对水生生物的毒性作用,将锦鲤(Cyprinus carpio)分别暴露于5个质量浓度的颜料红23溶液中,设1个对照组,进行96 h-LC_(50)急性毒性试验,测得其半致死质量浓度(96h-LC_(50))为255.38 mg/L。测定了颜料红23对锦鲤鳃、肝脏及肌肉组织中碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)活性的影响。结果表明:颜料红23对锦鲤鳃中AKP和ACP活性的影响趋势相反,AKP活性表现为诱导—抑制—诱导效应,ACP则表现为抑制—诱导—抑制效应;颜料红23对锦鲤肝脏组织中AKP、ACP活性的影响趋势相同,均表现为抑制效应;在锦鲤肌肉组织中,AKP活性表现为诱导—抑制效应,ACP表现为抑制—诱导—抑制效应。AKP和ACP在鱼体抵御偶氮染料毒性方面有着重要作用。     

菹草衰亡腐烂对水质持续性影响试验研究

为研究菹草衰亡残体对水质的持续影响,在铺有10 cm厚底泥的A、B、C、D、E 5个实验桶内添加生物量分别为4 kg/m2、3 kg/m2、2 kg/m2、0.8 kg/m2、0 kg/m2的处于衰老期的菹草,跟踪监测水质变化情况.结果表明:1)试验开始第10～16 d,各实验桶水体TN、TP、CODMn都达到峰值,溶解氧(DO)达到谷值,随后TN、TP、CODMn快速下降,45 d后主要水质指标都明显改善,表明菹草衰亡腐烂对水体的影响时间较短;2)试验后期,A桶内的TN、TP明显高于对照,其他桶与对照差异不大,表明在试验条件下,生物量大于3 kg/m2的菹草残体腐烂分解会对水体产生比较严重的氮磷污染,生物量小于2 kg/m2时,其死亡残体腐烂分解对水体营养盐增加较少;3)试验后期A、B、C桶的CODMn仍然超过Ⅳ类水标准,表明有机质降解比较慢;4)试验后期,除对照外,各实验桶的DO小于5.0 mg/L(Ⅳ类水标准).     

水分对典型天然性激素在我国东北黑土中降解的影响

通过室内培养试验研究了不同水分条件下,孕酮、雄烯二酮、17β-雌二醇、雌酮4种天然性激素在我国东北黑土中的降解情况。结果表明:4种激素在土壤中的降解符合一级动力学模型(R2=0.84~0.98,p0.01),降解速率常数为0.010 0~1.004 2 d-1;4种激素在灭菌土壤中的降解半衰期均远大于未灭菌土壤,分别为未灭菌土壤的24.7、20.1、49.5和23.6倍;微生物是影响孕酮、雄烯二酮、17β-雌二醇、雌酮在黑土中降解的主要因素;4种激素在不同含水量黑土中的降解半衰期为0.69~4.92 d,孕酮和雄烯二酮的降解速率随土壤含水量升高而加快;17β-雌二醇和雌酮的降解速率随土壤湿度增加而增加,但当土壤含水量达到淹水状态时,其降解速率受到抑制。     

伊乐藻对硝氮、磷胁迫的急性响应

研究了不同质量浓度硝氮和磷的单一胁迫对伊乐藻叶绿素、可溶性蛋白质量比及抗氧化酶SOD、POD和CAT活性的影响。结果表明,在短时间和低质量浓度的硝氮或磷胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白质量比的变化不大,SOD、POD和CAT活性则持续增大。在递增硝氮质量浓度胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白质量比、CAT活性呈现明显的"低促高抑"现象,SOD和POD活性持续上升;磷胁迫时,叶绿素质量比持续下降,而可溶性蛋白质量比和SOD、POD、CAT活性呈现明显的"低促高抑"现象。在低质量浓度硝氮或磷胁迫时,抗氧化酶随时间延长活性增加,直至危害消除;在高质量浓度硝氮或磷胁迫时,伊乐藻内抗氧化酶活性先升高后降低,最终抗氧化酶系统崩溃。72 h内伊乐藻能耐受26.12 mg/L的硝氮或3.37 mg/L的磷的胁迫,硝氮和磷质量浓度高于此时,伊乐藻作为修复植物是不适用的。     

酸雨对植物光合作用影响的研究进展

随着近年全球酸雨污染程度加重,酸雨对植物的影响受到国内外学者广泛关注。光合作用既是植物生物量和生态系统初级生产量形成的物质基础,也是影响植物生长发育的重要生理过程,因此研究酸雨对植物光合作用影响意义重大。综述了近年有关酸雨对植物叶片形态结构、叶绿体微结构、不同生态型、生活型和不同生育期植物净光合速率的影响,以及不同酸雨组成与复合污染对植物净光合速率影响的相关报道;并从气孔参数、光合色素、叶绿素荧光参数和叶绿体微结构等方面分析酸雨对植物光合作用影响的机制。结果表明:酸雨对植物光合作用器官叶片的影响由外向内递进,由结构向功能延伸;酸雨对植物的胁迫效果存在生态型与生活型差异;在作物不同生育阶段,酸雨对孕穗期影响最为明显;不同成分酸雨对植物影响存在差异,且硝酸型或混合型酸雨对植物的影响大于硫酸型酸雨。     

壬基酚对玫瑰无须鲃(Puntius conchonius)胚胎发育的影响

以玫瑰无须鲃(Puntius conchonius)胚胎为试验材料,通过胚胎的存活率、半致死浓度(LC50)以及胚胎发育过程中的形态学变化等来评价壬基酚(nonylphenol,NP)对玫瑰无须鲃胚胎发育的影响.结果表明,壬基酚对胚胎的影响主要表现在胚胎发育的早期与晚期;壬基酚对胚胎的LC50随着壬基酚对胚胎作用时间的减少而增加,从卵裂期(2～4细胞期)开始染毒到孵化期的LC50为(7.55±0.22) μmol/L,而从成体节期染毒到孵化期的LC50为(10.77±0.08) μmol/L.壬基酚对玫瑰无须鲃胚胎不同发育阶段的影响程度不同,其中最敏感的阶段为成体节期,其次为卵裂期与囊胚期,较不敏感的为原肠胚期.玫瑰无须鲃胚胎对壬基酚毒性反应的主要变化特征为卵凝结、脊椎畸形以及胚胎发育延迟.研究表明,壬基酚对玫瑰无须鲃胚胎的发育具有明显的毒性效应,而鉴于玫瑰无须鲃胚胎对壬基酚的较高敏感性,可将玫瑰无须鲃胚胎作为评价壬基酚对胚胎发育毒性的一种理想模型.     

氨基比林在氯化消毒前后对小球藻生长及生理特性的影响

为探讨典型的吡唑酮类药物——氨基比林(Aminopyrine,AMP)在氯化消毒前后对普通小球藻生长及生理特性的影响,设置了生长抑制试验和生理特性影响试验。在生长抑制试验中,设定药物暴露质量浓度为0.1~32.0 mg/L,共7个处理组,以不加药物组为对照组,再按照药物与氯气(C12)物质的量比为4:1、1:1、1:2、1:5分别向各处理组加入相应的NaClO溶液,并氮吹至余氯在检测限下,测定小球藻的生物量。结果表明:72 h内小球藻的生长抑制率先升高后降低,并随药物质量浓度升高而升高;氯化消毒处理后,抑制率随投氯量增加而上升。在生理特性影响试验中,设置药物质量浓度为2.0~32.0 mg/L,共5个处理组,其他处理同生长抑制试验,测定培养96 h后的抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT)活性和丙二醛(MDA)含量,结果表明:MDA含量随机体抗氧化酶活性降低而升高;氯化消毒处理后,1:5处理组的SOD和CAT活性均低于氯化消毒前,而MDA含量均高于氯化消毒前,表明该比例的氯化消毒对小球藻的抑制作用较其他各组更为显著。     

海洋石油钻井平台生产性噪声慢性暴露对血清皮质醇水平的影响

采用自身对照试验,利用个体噪声剂量系统检测海洋石油钻井平台作业人员在作业期间生产性噪声个体暴露水平(40 h等效声级),采用酶联免疫吸附试验(ELISA)分别检测噪声暴露作业前后血清皮质醇水平,并分析血清皮质醇水平变化与噪声暴露水平和暴露时间的关系。结果表明:噪声暴露作业后,全部作业人员血清皮质醇水平明显升高(p0.05,α=0.05);不同噪声暴露水平作业人员血清皮质醇水平差别没有统计学意义(p0.05);噪声暴露20 d的作业人员血清皮质醇水平明显高于噪声暴露≤20 d者(p0.05)。血清皮质醇水平变化与噪声暴露水平没有显著关联性,而与噪声暴露时间呈明显的正相关(p0.05)。研究表明,生产性噪声慢性暴露使血清皮质醇水平升高,且暴露时间是主要影响因素。     

DEP、DOP暴露对鲤鱼的酸碱性磷酸酶的影响

为了研究酞酸酯类对水生生物的毒性作用,将鲤鱼暴露于DEP与DOP的6个质量浓度组中进行96h-LC50急性毒性试验,测得其半致死质量浓度(96 h-LC50)分别为41.50mg/L与7.95 mg/L。分别设置3个质量浓度和1个对照组,测定DEP与DOP对鲤鱼肝脏及肌肉组织酸性磷酸酶(ACP)与碱性磷酸酶(ALP)活性的影响。结果表明:DEP与DOP对鲤鱼肝脏及肌肉组织ACP活性的影响趋势均表现为低质量浓度诱导,高质量浓度抑制;DEP对鲤鱼肝脏及肌肉组织ALP活性的影响亦表现为低质量浓度诱导,高质量浓度抑制;而DOP对鲤鱼肝脏ALP活性的影响表现为随着暴露质量浓度的增大而活性降低,呈现出明显的剂量-效应关系。酸性磷酸酶和碱性磷酸酶可能在鱼体抵御酞酸酯毒性作用中有重要作用,其机理有待进一步研究。     

营养条件对氧化亚铁硫杆菌生长及其铁沉淀的影响研究

为减少氧化亚铁硫杆菌培养过程中沉淀的产生,对其营养条件进行优化,研究不同氮源、磷源、初始Fe2+质量浓度及pH值对菌体生长和沉淀量的影响。结果表明:最佳氮源(NH4)2HPO4质量浓度为1.5 g/L时,取代了(NH4)2SO4和K2HPO4,同时作为氮源和磷源;优化后的培养基初始Fe2+质量浓度为13.5 g/L,pH值为1.8。优化后培养条件下菌体生长有较高氧化活性且沉淀量少。     

2,2′,4,4′-四溴联苯醚对斑马鱼胚胎生长发育的影响研究

为探究2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)对生长发育的影响,以斑马鱼为模型,将发育至受精后4 h(受精后小时数,hours post-fertilization, hpf)的斑马鱼胚胎暴露于0.312～1.25 mg/L BDE-47中,培养至72 hpf,观察胚胎心率和畸变率。测量斑马鱼胚胎胚体长度和卵黄延伸部长度;吖啶橙染色后荧光显微镜分析斑马鱼胚胎细胞凋亡情况;RT-qPCR分析心脏发育、骨骼形态和生长相关基因的表达变化。研究结果显示,BDE-47促使斑马鱼胚胎的心率和畸形率增加,阻滞了胚体和卵黄延伸部发育,致使胚胎细胞凋亡;BDE-47暴露对etv2基因表达无影响,但上调了胚胎早期心肌标志基因gata4的表达,抑制了骨形成蛋白质基因bmp2b的表达,干扰了GH/IGF1/PI3K通路相关基因(gh1、ghra、igf1、pik3ca、pik3r1、akt和mTOR)的表达。这表明,BDE-47对斑马鱼胚胎具有生长发育毒性,其机制与上述基因表达异常有关。     

模拟酸雨对水稻叶片抗氧化系统影响的时间效应

采取有效措施减轻酸雨对植物的伤害必须建立在明晰植物对酸雨适应机制的基础上。为探究植物的抗氧化系统及质膜上重要功能蛋白对酸雨胁迫的适应机制,采用模拟试验方法,以pH=7.0为对照(CK),分析pH=4.0和2.5酸雨对水稻叶片内丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、超氧化物自由基(O-2·)含量及抗氧化系统(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸(ASA))和质膜H+-ATPsae活性影响的时间效应。结果表明,与对照(CK)相比,pH=4.0、2.5酸雨在胁迫1~5 d时引起水稻叶片MDA、H_2O_2、O-2·含量,SOD、CAT活性,ASA质量比和质膜H+-ATPsae活性上升,仅pH=4.0组SOD活性在第5 d出现峰值,其他指标出现"时滞";在胁迫解除后,pH=4.0组各指标在第6~10 d逐渐恢复至CK水平,而pH=2.5组各指标(除质膜H+-ATPase活性低于CK外)仍显著高于CK。这表明在pH=4.0酸雨胁迫下水稻幼苗叶片中SOD和CAT活性与ASA质量比上升有效降低了H_2O_2和O-2·积累、MDA含量、质膜过氧化程度,因而,质膜H+-ATPsae活性恢复至CK并保持稳定;pH=2.5酸雨引起H_2O_2、O-2·过量积累,不仅超出抗氧化酶的清除能力且致使酶钝化,导致MDA含量持续增加,氧化伤害加剧,造成质膜上功能蛋白H+-ATPase活性受抑,其调节胞内pH值功能受阻。水稻抗氧化系统对酸雨胁迫的响应呈明显时间效应,且响应的敏感性从强到弱依次为SOD、CAT、ASA。水稻抗氧化系统恢复程度与恢复进程的快慢受胁迫强度制约。     

直流电场对印度芥菜体内镉亚细胞分布和化学形态的影响

为了研究电场作用对植物吸收重金属的直接影响,同时避免土壤和溶液性质变化对植物吸收重金属的影响,设计了一种新型电场-植物效应试验装置,并应用此装置通过水培试验研究了不同强度的直流电场对印度芥菜体内镉质量比和镉亚细胞分布、化学形态的影响。结果表明:应用该装置可实现电场作用下水培体系中pH值、电导率EC和Cd浓度的恒定和均匀分布;不同强度的电场处理对印度芥菜叶中Cd质量比影响不大,但显著增加了印度芥菜根对Cd的吸收,其中以20 mA处理中根Cd质量比最高(52.1 mg/kg),是对照处理的2倍,且显著提高了根细胞壁对Cd的积累(从对照的47.1%增加到63.3%),降低了细胞质和细胞器组分对Cd的积累(从对照处理的31.3%降低到20.3%)。中等强度的电场(如10 mA和20 mA)能够促进根中Cd从易移动的FNaCl态向活性较低的F_(HAc)态和F_(HCl)态转移,同时电场处理还明显增加了印度芥菜体内F_(HCl)态和Fr态的分布率,增加了印度芥菜对Cd的固定和积累。     

微囊藻毒素对不同生育期水稻生长的影响

灌溉水中的微囊藻毒素不仅会影响作物生长与产量,还可能沿食物链传递而威胁人类健康。以水稻为试材,研究了不同质量浓度(1μg/L、100μg/L、1 000μg/L、3 000μg/L)微囊藻毒素(MCs)对幼苗期和孕穗期水稻生长与成熟期水稻产量的影响,以及MCs在3个生育期水稻中的积累。结果表明:处理7 d后,1μg/L MCs处理对幼苗期水稻生长有一定促进作用,而对孕穗期水稻生长没有影响,高质量浓度MCs(≥100μg/L)抑制幼苗期和孕穗期水稻的生长;胁迫结束且恢复7 d后,100μg/L处理组孕穗期水稻根长、根表面积恢复能力强于幼苗期,株高、叶面积低于幼苗期,而1 000μg/L和3 000μg/L MCs组水稻各指标不仅未恢复,且劣于胁迫期,水稻产量下降92.4%和95.2%。用酶联免疫法检测发现,胁迫后MCs均在水稻体内富集。对于相同质量浓度MCs处理,幼苗期水稻各器官富集能力最大,孕穗期次之,成熟期最小。3 000μg/L MCs处理组的水稻谷粒中MCs质量比达21.2μg/kg,使人体每天摄入MCs的量可能高于世界卫生组织规定的人体每天吸收MCs的上限值。