多巴胺信号介导的溴氰菊酯对斑马鱼生殖内分泌干扰效应

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wlp00
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
拟除虫菊酯类杀虫剂属于神经毒剂,因其广泛使用造成环境生物和人类潜在危害而备受关注。本论文以典型拟除虫菊酯类杀虫剂溴氰菊酯为试验对象,初步揭示了溴氰菊酯基于多巴胺信号诱导斑马鱼成鱼的生殖内分泌干扰效应,主要结果如下:(1)揭示了溴氰菊酯对斑马鱼成鱼生殖内分泌干扰效应。将斑马鱼成鱼暴露于0.005,0.05和0.5μg/L溴氰菊酯21d,结果表明0.05μg/L和0.5μg/L溴氰菊酯慢性暴露分别导致斑马鱼雌鱼产卵量显著减少了29.95%和58.91%;且0.5μg/L溴氰菊酯慢性暴露引起斑马鱼雌鱼体内17β-雌二醇(E2)水平显著上升了65.22%,部分下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴相关基因(erα、erβ2、ar、cyp19a1b、vtg1、vtg3、fshβ、lhβ、gnrhr2、gnrh3)的表达显著上调。与对照组相比,0.5μg/L溴氰菊酯处理组中,基因erα和erβ2表达量分别在雌鱼和雄鱼体内显著上调了1.56和1.60倍,基因vtg1、vtg3表达量分别在雄鱼和雌鱼体内显著上调了1.76和1.81倍,基因fshβ、gnrh3表达量在雌雄鱼体内均显著上调(雌:1.90和3.18倍;雄:1.74和3.18倍),结果表明溴氰菊酯对斑马鱼具有类雌激素干扰作用。性腺组织切片发现溴氰菊酯暴露未引起斑马鱼卵巢和精巢明显病理学改变,且未对不同阶段生殖细胞发育占比产生显著影响;Hela-ER-Luc细胞荧光素酶活性测定发现溴氰菊酯在0.001-100μM范围内对雌激素受体ER介导的信号传导无直接干扰作用。因此,推测溴氰菊酯诱导的雌激素干扰作用可能来自于神经系统调控。(2)研究了溴氰菊酯暴露对斑马鱼多巴胺及其调控的行为的影响。将斑马鱼成鱼暴露于0.005,0.05和0.5μg/L溴氰菊酯21d,发现与对照组相比,0.5μg/L溴氰菊酯慢性暴露使斑马鱼雌鱼和雄鱼中多巴胺受体D1基因dr1的表达水平分别显著下调了0.58倍和0.53倍,0.05和0.5μg/L溴氰菊酯慢性暴露导致雄鱼体内多巴胺受体D2基因dr2a表达量显著下调了0.57倍和0.62倍;0.05μg/L溴氰菊酯慢性暴露引起斑马鱼雌鱼和雄鱼脑中多巴胺含量分别显著减少了63.73%和10.31%。此外,发现0.05和0.5μg/L溴氰菊酯慢性暴露导致雄鱼运动活性分别显著下降了27.48%和43.04%,导致雌鱼运动活性也显著下降了23.03%和39.41%,且0.005、0.05和0.5μg/L溴氰菊酯慢性暴露均可导致雄鱼求偶行为中追逐行为、尾鼻行为和环绕行为的显著减少,其中追逐行为分别减少了79.93%,77.65%和87.44%,尾鼻行为分别显著减少了81.96%,81.93%和84.29%,环绕行为分别减少了59.35%,52.84%和72.36%。sch23390(多巴胺受体拮抗剂)对斑马鱼成鱼暴露后的行为试验表明,0.5 mg/L sch23390通过阻断多巴胺信号,引起斑马鱼雌鱼和雄鱼运动能力分别显著降低了65.37%和77.74%,表明多巴胺功能与斑马鱼行为之间的紧密关联。溴氰菊酯慢性暴露与sch23390暴露对斑马鱼行为的影响类似。(3)溴隐亭(多巴胺受体激动剂)和氟维司群(雌激素受体拮抗剂)与溴氰菊酯联合暴露试验研究表明,与溴氰菊酯单独暴露相比,联合暴露能够不同程度地恢复斑马鱼脑中多巴胺含量及斑马鱼运动和社交行为。此外,与溴氰菊酯单独暴露相比,氟维司群与溴氰菊酯联合暴露后雌鱼体内E2含量增加了54.06%,但产卵量下降了15.59%;溴隐亭与溴氰菊酯联合暴露后雌鱼体内雌二醇含量下降了5.92%,而产卵量增加了13.35%,均有恢复的趋势,结果表明多巴胺受体激动剂溴隐亭对溴氰菊酯诱导的生殖毒性有一定的缓解。(4)研究了斑马鱼行为改变对生殖的影响。剪鳍试验研究表明,与对照相比,剪去背鳍和臀鳍引起雄鱼游动速度分别显著增加了29.66%和29.03%,导致其运动能力异常;雌雄剪尾鳍与雌雄剪背鳍都引起斑马鱼社交行为的发生显著降低了85.91%和84.33%,表明斑马鱼游动能力异常影响了其社交行为。相关性分析表明斑马鱼雄鱼(R~2=0.7776)和雌鱼(R~2=0.988)的游动能力与产卵量的相关性高,雄鱼求偶行为中追逐(R~2=0.9993)、尾鼻(R~2=0.976)、环绕(R~2=0.8688)行为与产卵量的相关性高。因此表明了斑马鱼游动能力异常会对其求偶行为造成影响,进而导致斑马鱼产卵量下降,对生殖造成影响。综上所述,本研究初步证明了溴氰菊酯可通过影响多巴胺信号诱导斑马鱼生殖内分泌干扰效应。研究结果为深入阐明溴氰菊酯对环境生物内分泌干扰分子机制奠定了基础。
其他文献
杨梅(Morella rubra Sieb.et.Zucc.)是我国特色水果之一,新鲜的杨梅果实香气宜人,风味浓郁,酸甜多汁,富含多种维生素和有机酸,深受广大消费者青睐;但杨梅成熟与采后贮运期间呼吸剧烈,常因“酒味”重而影响消费者品鉴。果实“酒味”通常是乙醛和乙醇过度积累的结果,在乙醇发酵途径中PDC和ADH对乙醛和乙醇的积累发挥重要作用,因此研究乙醛和乙醇积累与PDC和ADH表达的规律对杨梅产业
学位
学位
芥子油苷是一类广泛存在于十字花科的含氮含硫的植物次生代谢物质,芥子油苷及其降解产物不仅参与植物先天免疫,还是芸薹属蔬菜特殊风味的来源,其中异硫代氰酸盐类降解产物具有较强的抗癌、防癌和抗炎症等功效。芥蓝(Brassica oleracea var.alboglabra)是一种中国特产的芸薹属蔬菜,其食用器官叶片、茎和芽菜等都含有芥子油苷,且以芽菜中芥子油苷的含量最为丰富,是新兴的芥蓝绿色经济高效生产
学位
猕猴桃为肉质根,根系浅,对涝害敏感。随着全球变暖,涝害越发频繁,严重制约猕猴桃产业的可持续发展。因此,培育猕猴桃耐涝品种成为产业的迫切需求。猕猴桃响应涝害的分子机制研究有助于快速、高效选育抗逆品种。本文以中华猕猴桃(Actinidia chinensis)系列中不耐涝品种‘东红’为试验材料,模拟田间涝害胁迫后,通过逆境生理指标测定、转录组分析以及分子生物学试验,筛选并验证响应涝害胁迫的关键基因,探
学位
红茶香气类型多样,香气物质丰富,烘焙提香技术常用于改善茶叶品质,尤其有利于茶香进一步激发。本研究基于茶叶感官审评和香气定量描述分析(QDA)方法初步探究红茶在提香过程中香气品质的变化规律,并利用改良同时蒸馏萃取法(SDE),结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对90℃提香1~7 h和未提香的滇红、恩施红茶进行香气物质检测分析,利用热图聚类(HCA)和多重因子分析(MFA)等化学计量学方法建立香
学位
甘薯茎根腐病是由达旦提狄克氏菌引起的一种细菌性病害,近年来在我国甘薯种植区相继发生,为害严重,对甘薯产业的发展构成了威胁。为了防治该病害,本文通过田间调查、病原菌分离和鉴定、生物学特性分析及病原菌侵染寄主的细胞学和超微结构观察,研究了病原菌致病的特性。在此基础上,从当地发病农田中采集了土样,筛选了拮抗菌株。通过拮抗菌株对病原菌的拮抗活性测定、菌株鉴定、脂肽化合物化学结构的分析、生物膜形成和运动抑制
学位
小麦和水稻是我国的两大粮食作物,赤霉病菌(Fusarium spp.)和稻曲病菌(Villosiclava virens)分别是其重要病害,二者均产生毒素,对农作物的品质和安全造成威胁,本论文针对这两种病害开展了一些研究。1、2019年从浙江省部分地区分离到386个赤霉病菌株,随机选择32个菌株鉴定菌种,结果均为亚洲镰孢菌(Fusarium asiaticum);经测定,分离菌株中多菌灵抗性(10
学位
红梨果皮因花青苷的积累产生红艳的色泽,花青苷组分及含量随品种而变化。花青苷能抗氧化,对人体抗癌、抗变异等方面有重要作用,因此红梨具有较高的商品价值和较好的市场前景。目前,红梨花青苷合成的分子机理受到越来越多研究者的关注。花青苷的合成由一系列酶催化,编码这些酶的结构基因主要受到MYB、b HLH和WDR类蛋白形成的MBW复合体的调控,作用机制相对保守。光和激素都会对花青苷合成产生影响。bZIP转录因
学位
茶多糖是一种从茶叶中提取的酸性糖蛋白,具有很好的抗氧化功能。茶多糖的理化性质和生物活性具有多样性,主要受品种及加工工艺的影响。但之前研究的关注点主要集中在不同成品茶中的多糖以及不同地区来源的茶多糖,未能体现仅由品种因素造成的茶多糖的差异性。因此,研究不同茶树品种鲜叶多糖在理化性质和体外抗氧化能力方面的差异具有重要意义,不仅可以从品种的角度为茶多糖在加工过程中的衍变提供理论基础,同时也基于茶多糖的角
学位
甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是世界范围内广泛种植的油料作物,也是我国第一大油料作物。然而盐碱这一重要非生物逆境严重影响油菜的产量和品质。寻找并开发环境友好的缓解技术来应对日趋严重的盐碱、干旱和高温等不利环境条件成为目前油菜生产亟待解决的重要问题之一。近年来,木醋液(WV)作为生物刺激剂,同时也作为植物生长调节剂在可持续农业稳定发展中倍受关注并得到应用。本研究以具较强抗逆性和适应
学位