1，2，4-TCB对蚯蚓（Eisenia fetida）的细胞和分子毒理机制研究

论文摘要

随着人类社会的快速发展,持久性有机污染物（POPs）的大量使用和不合理排放而引起的环境问题已引起了人们极大的关注。土壤是人类赖以生存的重要自然资源之一,而蚯蚓是土壤生态系统的重要组成部分和类群最大的一类生物,在土壤生态系统中具有十分重要的功能,利用蚯蚓作为指示生物来反映土壤污染状况,已成为土壤污染生态毒理诊断的一个重要手段。本文采用自然土壤法,以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为研究对象,分别从个体、组织、细胞和基因水平上研究了1,2,4-三氯苯（1,2,4-TCB）对蚯蚓的毒性机理,为其土壤生态风险的评价提供理论依据。急性毒性试验结果表明:蚯蚓的死亡率与1,2,4-TCB剂量呈正相关性。随着1,2,4-TCB剂量的增大,蚯蚓的死亡率增加。蚯蚓暴露第7 d和14 d 1,2,4-TCB半致死剂量分别为945 175和890 169 mg/kg,95%置信区间分别为727.0931076.900和680.2151018.429 mg/kg。1,2,4-TCB对蚯蚓的体重增长具有一定的抑制作用,培养时间和1,2,4-TCB剂量均对蚯蚓体重增长抑制效应存在显著的影响,培养时间和1,2,4-TCB剂量交互作用并不显著。单一污染胁迫时,100 mg/kg 1,2,4-TCB作用下,SOD酶活性显著被激活。总体上,相同处理时间不同处理浓度之间,均出现相似的先升高后降低的趋势,即出现低中浓度的激活效应。染毒时间和1,2,4-TCB浓度均对SOD酶活性产生显著影响,且两者交互作用显著。400 mg/kg 1,2,4-TCB对蚯蚓体内AChE酶均产生显著的抑制作用。染毒时间和1,2,4-TCB浓度均对AChE酶活性产生显著影响,但两者交互作用不显著。1,2,4-TCB与Phe复合污染胁迫下,蚯蚓体内SOD酶活性从总体趋势上看,低浓度无显著影响,中浓度呈现出激活作用,高浓度则出现相对抑制效应。蚯蚓体内AChE酶活性总体表现出低浓度污染胁迫无显著作用,高浓度呈现出显著的抑制效应。1,2,4-TCB对蚯蚓皮肤与肠道显微及超显微结构的变化表明,不同浓度1,2,4-TCB污染胁迫下,蚯蚓表皮和肠道上皮组织均发生了不同程度的改变,尤其是高浓度1,2,4-TCB（400 mg/kg）污染胁迫下,蚯蚓表皮和肠道上皮组织都产生了严重的伤害。超显微结构显示,1,2,4-TCB对蚯蚓皮肤表皮层中的分泌细胞和肠道上皮细胞中的线粒体也产生了一定程度的损伤。采用RealTime PCR技术,以actin基因作为内标基因,研究了1,2,4-TCB对蚯蚓体内HSP 90和l-rRNA基因表达的影响。结果表明,1,2,4-TCB对蚯蚓体内HSP 90 mRNA表达量的影响主要根据1,2,4-TCB的浓度的不同而产生不同的影响。对蚯蚓体内l-rRNA基因的表达具有显著的抑制作用,其抑制作用强度与1,2,4-TCB浓度呈一定的相关性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 POPs 简介
• 1.1.1 POPs 的来源
• 1.1.2 POPs 污染现状
• 1.1.3 POPs 对环境的影响
• 1.1.4 1,2,4-三氯苯
• 1.2 蚯蚓及其在环境保护中的作用与应用
• 1.2.1 蚯蚓的生理特征
• 1.2.2 蚯蚓在自然生态系统中的作用
• 1.3 生态毒理学
• 1.3.1 生态毒理学的学科内涵
• 1.3.2 生态毒理学的研究方法
• 1.3.3 蚯蚓生态毒理学
• 1.3.4 POPs 对蚯蚓生态毒理学研究
• 1.4 荧光定量PCR 技术
• 1.4.1 几个基本概念
• 1.4.2 Real-time PCR 原理
• 1.4.3 Real-time PCR 的种类
• 1.5 研究背景及意义
• 1.6 研究内容、创新点和技术路线
• 1.6.1 研究内容
• 1.6.2 创新点
• 1.6.3 技术路线
• 参考文献
• 第二章 1,2,4-TCB 对蚯蚓急性毒性和生长的影响
• 前言
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试动物
• 2.1.2 主要药品
• 2.1.3 供试土壤
• 2.1.4 实验方法
• 2.1.4.1 急性毒性试验
• 2.1.4.2 蚯蚓体重的影响
• 2.1.5 数据处理
• 2.2 实验结果
• 2.2.1 1,2,4-TCB 对蚯蚓死亡率的影响
• 2.2.2 对蚯蚓体重的影响
• 2.3 分析讨论
• 2.4 小结
• 参考文献
• 第三章 1,2,4-TCB 对蚯蚓组织酶活性的影响
• 前言
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 试验动物
• 3.1.2 化学药品
• 3.1.3 实验仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 施样与采样
• 3.2.2 含酶匀浆液的配制
• 3.2.3 蛋白质含量的测定
• 3.2.3.1 蛋白质标线的制作
• 3.2.3.2 提取液中蛋白质含量的测定
• 3.2.4 AChE 酶活性的测定
• 3.2.5 SOD 酶活性的测定
• 3.2.6 数据处理
• 3.3 实验结果
• 3.3.1 1,2,4-TCB 对蚯蚓酶活性的影响
• 3.3.1.1 1,2,4-TCB 对蚯蚓SOD 酶活性的影响
• 3.3.1.2 1,2,4-TCB 对蚯蚓AChE 酶活性的影响
• 3.3.2 1,2,4-TCB 与Phe 复合污染对蚯蚓酶活性的影响
• 3.3.2.1 1,2,4-TCB 与Phe 复合污染对蚯蚓SOD 酶活性的影响.
• 3.3.2.2 1,2,4-TCB 与Phe 复合污染对蚯蚓AChE 酶活性的影响.
• 3.4 分析讨论
• 3.5 小结
• 参考文献
• 第四章 1,2,4-TCB 对蚯蚓组织显微和超微结构的影响
• 前言
• 4.1 实验材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.1.1 实验动物
• 4.1.1.2 化学试剂
• 4.1.1.3 主要试剂配方
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.2.1 显微结构实验方法
• 4.1.2.1.1 染毒方法
• 4.1.2.1.2 样品制配
• 4.1.2.2 超显微结构实验方法
• 4.2 实验结果
• 4.2.1 1,2,4-TCB 对蚯蚓显微结构的影响
• 4.2.1.1 1,2,4-TCB 对蚯蚓皮肤的影响
• 4.2.1.2 1,2,4-TCB 对蚯蚓肠道的影响
• 4.2.2 1,2,4-TCB 对蚯蚓超微结构的影响
• 4.2.2.1 1,2,4-TCB 对蚯蚓表皮的影响
• 4.2.2.2 1,2,4-TCB 对蚯蚓肠道的影响
• 4.3 分析讨论
• 4.4 小结
• 参考文献
• 第五章 1,2,4-TCB 对蚯蚓L-RRNA 和HSP 90 基因表达的影响
• 前言
• 5.1 实验材料与方法
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.1.1 实验动物
• 5.1.1.2 主要试剂
• 5.1.2 实验方法
• 5.1.2.1 引物设计
• 5.1.2.2 RNA 的提取
• 5.1.2.3 RNA 浓度的测定
• 5.1.2.4 反转录
• 5.1.2.5 PCR 扩增
• 5.1.2.6 数据处理
• 5.2 实验结果
• 5.2.1 1,2,4-TCB 对蚯蚓HSP 90 mRNA 表达的影响
• 5.2.2 1,2,4-TCB 对蚯蚓l-RNA 表达的影响
• 5.3 分析讨论
• 5.4 小结
• 参考文献
• 第六章 实验结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 研究生阶段发表论文情况