苯酚和汞污染对蚯蚓抗氧化酶和金属硫蛋白基因表达的影响

论文摘要

本文旨在通过研究蚯蚓体内重要抗氧化酶系和金属硫蛋白（Metallothionein,MT）基因表达的变化来探讨苯酚和汞污染对蚯蚓的急性毒性作用及作用机理。采用滤纸接触法,分别以0.1 g/L、0.2 g/L、0.3 g/L、0.4 g/L、0.5 g/L浓度的苯酚和0.02 g/L、0.04 g/L、0.06 g/L、0.08 g/L、0.10 g/L浓度的氯化汞对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）染毒胁迫24 h、48 h和72 h后,检测了各浓度组蚯蚓生长状况和繁殖能力及其体内超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性大小及各酶同工酶图谱的变化。同时采用半定量RT-PCR方法测定了染毒48 h的各浓度组蚯蚓MT基因的表达水平,并在P<0.05水平对所有结果进行显著性分析。结果显示,高剂量苯酚和氯化汞对蚯蚓生长和繁殖能力有明显的损害效应,胁迫时间越长,损害越严重,且具有不可逆性。苯酚胁迫时,对SOD活性具有显著的短时间低剂量激活高剂量抑制而长时间抑制的作用,对SOD同工酶的影响主要以显著抑制SOD2活性为主;对POD活性有显著的低剂量激活高剂量抑制的作用,并且显著抑制其同工酶中的POD1活性;对CAT活性具有显著的激活作用,但对其同工酶无明显影响;除0.2g/L外均可显著上调蚯蚓MT基因的表达水平。氯化汞胁迫时,蚯蚓体内SOD活性均表现为显著的低剂量激活高剂量抑制的效应,且在长时间高剂量处理时能完全抑制SOD同工酶中的SOD1活性;对POD活性具有显著的低剂量激活高剂量抑制的作用,并能诱导出新的POD同工酶,染毒时间不同,诱导出的同工酶种类亦不同;对CAT活性除在0.04～0.06 g/L时为显著的抑制效应外,其余均为激活效应,对其同工酶无显著影响;可以显著上调MT基因的表达水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 土壤污染的现状
• 1.2 苯酚和汞的用途及毒害作用
• 1.3 抗氧化酶和金属硫蛋白简介
• 1.3.1 自由基简介
• 1.3.2 超氧化物歧化酶
• 1.3.3 过氧化物酶和过氧化氢酶
• 1.3.4 金属硫蛋白
• 1.4 蚯蚓在环境监测中的应用
• 1.4.1 蚯蚓简介
• 1.4.2 蚯蚓对土壤中污染物的生物富集作用
• 1.4.3 蚯蚓在环境监测中的应用
• 1.5 蚯蚓对污染物的耐受机制
• 1.6 本研究的目的和意义
• 第2章 苯酚和氯化汞对蚯蚓生长和繁殖能力的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验动物
• 2.1.2 药品与试剂
• 2.1.3 仪器
• 2.1.4 实验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 苯酚和氯化汞对蚯蚓存活率的影响
• 2.2.2 苯酚和氯化汞对蚯蚓生长状况的影响
• 2.2.3 苯酚和氯化汞对蚯蚓繁殖能力的影响
• 2.3 小结
• 第3章 苯酚和氯化汞对蚯蚓抗氧化酶活性的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验动物
• 3.1.2 药品与试剂
• 3.1.3 仪器
• 3.1.4 实验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 苯酚和氯化汞对蚯蚓SOD 活性的影响
• 3.2.2 苯酚和氯化汞对蚯蚓POD 活性的影响
• 3.2.3 苯酚和氯化汞对蚯蚓CAT 活性的影响
• 3.3 小结
• 第4章 苯酚和氯化汞对蚯蚓抗氧化酶同工酶的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验动物
• 4.1.2 药品与试剂
• 4.1.3 仪器
• 4.1.4 实验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 苯酚和氯化汞对蚯蚓SOD 同工酶的影响
• 4.2.2 苯酚和氯化汞对蚯蚓POD 同工酶的影响
• 4.2.3 苯酚和氯化汞对蚯蚓CAT 同工酶的影响
• 4.3 小结
• 第5章 苯酚和氯化汞对蚯蚓MT 基因表达水平的影响
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 实验动物
• 5.1.2 药品与试剂
• 5.1.3 仪器
• 5.1.4 实验方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 总RNA 的质量鉴定
• 5.2.2 苯酚对蚯蚓MT 基因表达水平的影响
• 5.2.3 氯化汞对蚯蚓MT 基因表达水平的影响
• 5.3 小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的论文