论文部分内容阅读
中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)属甲壳纲,十足目(Decapoda),绒螯蟹属(Eriocheir),是我国重要的经济蟹类之一,因其鲜美的口味和丰富的营养价值赢得人们的喜爱,在水产养殖中占有极其重要的地位。随着工业的发展快速,养殖水体受重金属和酸雨污染日益加重。中华绒螯蟹属于底栖动物,其生活的水环境高度复杂,经常暴露在多种污染物中。但有关镉(cadmium,Cd)对中华绒螯蟹的影响多为单因素,较少考虑与其他关键环境因素的交互作用,目前还没发现关于pH和Cd2+共同处理对中华绒螯蟹影响的报道。本论文通过研究不同pH条件下Cd2+对中华绒螯蟹免疫的影响,揭示了酸性环境条件下Cd2+的生物毒性状况,研究结果可为蟹类环境免疫学研究积累资料;研究了 pH、Cd2+单独及联合对中华绒螯蟹幼蟹的急性毒性影响;研究了不同pH条件下Cd2+胁迫对中华绒螯蟹生物积累、组织结构、抗氧化能力以及免疫方面的影响,以上研究结果可为以后研究水体酸化和重金属污染对甲壳类动物影响提供理论依据。1.pH、镉单独及联合胁迫对中华绒螯蟹幼蟹的急性毒性本实验在室内养殖条件下,采用体外暴露Cd2+和pH染毒法,研究了 pH、Cd2+单独及联合对中华绒螯蟹幼蟹的急性毒性影响。结果显示:(1)中华绒螯蟹96h Cd2+半致死浓度LC50为4.726 mg/L;(2)中华绒螯蟹96h pH LC50为3.673;(3)pH为7.8、7.3、6.5时,对应的中华绒螯蟹96h Cd2+半致死LC50值分别为4.726 mg/L,4.178 mg/L,4.080 mg/L。随着 pH 减小 Cd2+对中华绒螯蟹的 96h LC50呈下降趋势,但各组间死亡率未呈现规律性变化,无显著性差异(P>0.05)。2.pH和镉对中华绒螯蟹幼蟹生物积累、组织结构和酶活力的影响本实验在室内养殖条件下,将中华绒螯蟹幼蟹暴露于不同pH(7.8、7.3和6.5)和Cd2+浓度(Cd2+:0和1 mg/L)中7、14和21d。研究Cd2+和pH胁迫对中华绒螯蟹组织(鳃、肝胰腺和肌肉)中Cd2+积累、鳃和肝胰腺组织结构以及免疫酶活力的影响。结果表明:(1)中华绒螯蟹组织中Cd2+含量从高到低依次为:鳃>肝胰腺>肌肉;(2)随着水体中pH降低中华绒螯蟹组织中Cd2+含量显著下降(P<0.05),依次为pH7.8>pH7.3>pH6.5;(3)在14d时,中华绒螯蟹各组织中Cd2+含量均达到最高;(4)通过组织切片发现,Cd2+造成肝胰腺上皮细胞水肿、小管空泡化、肝管变性,鳃上皮细胞结构不清,上皮层脱节,随着胁迫时间的延长,影响越严重;(5)在鳃和肝胰腺组织中,单一 Cd2+暴露时,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量均显著高于对照组(P<0.05),而谷胱甘肽巯基转移酶(GST)活力下降,金属硫蛋白酶(MT)活力无显著变化;综上所述,Cd2+能够显著影响中华绒螯蟹的正常生理状态;但在本实验条件下,随着pH降低,可以有效地减缓Cd2+对中华绒螯蟹毒性作用。3.pH和镉对中华绒螯蟹幼蟹免疫应答及相关基因表达的影响本实验在室内养殖条件下,探究Cd2+和pH胁迫对中华绒螯蟹免疫力的影响。实验设置了 2 个 pH 组(7.8、6.5)、3 个 Cd2+浓度组(0、1.45、2.90 mg/L)和3个处理时间(7、14、21d),检测指标为中华绒螯蟹血细胞总数(THC)、血清中超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶(CAT)活力、总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量以及肝胰腺中谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽巯基转移酶(GST)、热休克蛋白70(HSP70)、溶菌酶(LZM)基因4种免疫相关基因mRNA表达水平。结果表明:(1)随着Cd2+浓度升高中华绒螯蟹血细胞总数(THC)显著下降,且同浓度下pH6.5组THC均显著低于pH7.8组(P<0.05);(2)pH为7.8时,随着Cd2+处理浓度的升高中华绒螯蟹血清SOD活力和T-AOC均先升后降;而CAT活力(除了第7d)和MDA含量均逐渐升高;(3)pH为6.5时,Cd2+浓度2.90 mg/L胁迫21d时,SOD、CAT活力和T-AOC均显著低于pH7.8(P<0.05)。整个胁迫期间,Cd2+浓度2.90mg/L、pH6.5组MDA含量均显著高于pH7.8组(P<0.05);(4)pH为7.8时,GPx、GST、HSP70、LZM mRNA表达量均随着Cd2+浓度升高逐渐升高,Cd2+浓度2.90 mg/L胁迫21d时,各基因表达量都达到最高。在14、21d时,Cd2+浓度2.90 mg/L、pH6.5组GPx、GST mRNA表达量均显著降低,同时,显著低于同浓度pH7.8组表达量(P<0.05);而HSP70、LZM mRNA表达量仅在21d时显著降低,也显著低于同浓度pH7.8组表达量(P<0.05)。综上所述,在本研究条件下,pH为6.5时,增强了 Cd2+(1.45、2.90 mg/L)对中华绒螯蟹免疫力的负面影响,且随着Cd2+浓度升高,该影响越严重。