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三苯基锡(TPT)是典型的内分泌干扰物,被广泛用于农作物杀菌剂、木材防腐剂、船舶防污剂等,其通过径流进入水体,在水体中对水生生物具有毒性作用。但目前关于环境浓度TPT对浮游生物的毒性效应研究较少,因此本文研究了环境浓度TPT对浮游生物(海水小球藻和褶皱臂尾轮虫)的毒性作用,具体研究了 TPT对海水小球藻种群数量变化和光合色素合成的调控作用以及TPT对褶皱臂尾轮虫种群数量变化、繁殖相关参数和生态学参数的影响,为探索环境污染物TPT对浮游生物毒性效应的机理提供理论支持,为环境保护和治理提供前期数据。(1)TPT对海水小球藻的毒性影响本部分实验以海水小球藻为研究对象,用人工基础海水和f/2培养基作为营养源,用0(对照)、10、100、200 ng/L的TPT培养18 d,每天测量其种群密度,在1、5、9、13、18 d时取样检测其叶绿素含量,6、12、18 d时进行取样进行抗氧化指标测试,并对18d小球藻进行光合作用相关基因表达量的检测。结果显示:1)TPT对海水小球藻生物量和叶绿素含量的影响10ng/LTPT组海水小球藻种群数量增长显著(p<0.05),100ng/LTPT组在实验后期增长较显著(p<0.05),而200 ng/L TPT组种群数量在后期降低较显著(p<0.05)。在13 d、100 ng/L和200 ng/L组的叶绿素a含量显著高于对照组(p<0.05)。1 d、13 d的100 ng/L和200 ng/L组叶绿素b含量与对照相比有显著差异(p<0.05)。5 d、13 d的100 ng/L和200 ng/L组的总叶绿素含量高于对照组(p<0.05)。2)TPT对海水小球藻抗氧化能力的影响18 d时200 ng/L的SOD活性显著低于对照组(p<0.05)。CAT活力无显著变化(p<0.05)。12d时200ng/L组的MDA含量显著高于对照(p<0.05)。6d时脯氨酸含量随着TPT浓度的上升而下降,其中100 ng/L和200 ng/L组变化显著(p<0.05),在12d10ng/L组脯氨酸含量显著高于对照组(p<0.05),18d时,10 ng/L组脯氨酸含量显著高于对照(p<0.05)。10ng/L和100 ng/L组在6d,12 d的羟自由基清除率显著低于对照组(p<0.05)。海水小球藻的DPPH自由基清除能力,超氧阴离子自由基清除能力,脂质过氧化抑制能力和金属螯合力无显著变化(p>0.05)。3)TPT对海水小球藻光合作用相关基因表达量的影响chld基因表达量在100 ng/L和200 ng/L组显著低于对照组(p<0.05)。psy基因表达量均显著低于对照组(p<0.05),表达量随着浓度的增加而降低。cao基因表达量均显著低于对照组(p<0.05),表达量随着浓度的增加而增加。psbA基因在10 ng/L组的表达量显著高于对照组(p<0.05),在100ng/L组表达量也高于对照,但是不显著(p>0.05),在200 ng/L组表达量低于对照组,同样不显著(p>0.05)。rbcL和rbcS基因表达量均显著低于对照组(p<0.05)。(2)TPT对褶皱臂尾轮虫的毒性作用本部分实验以褶皱臂尾轮虫为研究对象,用人工基础海水和在f/2培养基中生长的海水小球藻作为营养源,用0(对照)、10、100、200ng/LTPT进行单世代培养和多世代联合培养。在单世代培养中采用0-4 h幼体,记录其死亡时间,进行形态分析和游泳速度测量,并进行显微拍摄。在多世代培养中每24h测量其种群密度,记录其生态学参数,并在6 d取样进行抗氧化能力测试和繁殖相关基因表达量测定。结果显示:1)TPT对褶皱臂尾轮虫个体水平和形态学的毒性影响与对照组相比,200ng/L组轮虫数量降低,10、100ng/L TPT能显著促进轮虫种群增长。轮虫的体长和体宽随TPT浓度的上升而显著下降(p<0.05)。而轮虫内部形态无显著变化。100ng/L和200ng/L组轮虫游泳速度显著下降(p<0.05),在200ng/L组游泳速度最低,10 ng/LTPT组游泳速度略有上升,并不显著(p>0.05)。2)TPT对褶皱臂尾轮虫生态学参数的影响对照组轮虫在一生中具有3个繁殖高峰,主要出现在25-275 h,特定年龄繁殖率的峰值为1.5。暴露于10 ng/L轮虫的特定年龄繁殖率峰值显著增加(p<0.05),为3.5。但暴露于100 ng/L轮虫的特定年龄繁殖率没有显著增加(p>0.05)。而在200 ng/L组,繁殖高峰不明显,初次繁殖高峰时间推迟,繁殖时间缩短。暴露于10 ng/LTPT组存活率下降时间早于对照组,但下降速度较慢。暴露于100、200 ng/L组特定年龄存活率早期下降生存曲线斜率较高,最大生存时间随着TPT浓度的升高而缩短。在生态学参数上,随着TPT浓度的升高,净生殖率和周限生长率先增加后下降。相比之下,内禀增长率先下降后上升。而生命期望和世代时间随着TPT浓度的增加呈下降趋势。暴露于200 ng/L组的轮虫世代时间和生命期望最低。3)TPT对褶皱臂尾轮虫抗氧化水平和繁殖相关指标和基因表达的影响与对照组相比,暴露组SOD活力均显著增加(p<0.05)。暴露于10ng/LTPT的轮虫CAT活性显著降低(p<0.05),暴露于200 ng/L TPT的CAT活性显著增加(p<0.05)。10 ng/L组MDA含量显著增加(p<0.05),但在100 ng/L组显著降低(p<0.05)。游离脂肪酸含量随TPT浓度的增加而显著降低(p<0.05)。10、200ng/L组vasa基因表达量显著下调(p<0.05),而100 ng/L组轮虫vasa基因表达显著上调(p<0.05)。综上所述,10 ng/L TPT不仅能显著增加海水小球藻的种群数量,也能增加褶皱臂尾轮虫的种群数量,加速其生命活动。而200ng/L开始对海水小球藻和褶皱臂尾轮虫都有了一定的抑制效应,可以降低轮虫的游泳速度和体长体宽,对繁殖也有一定抑制作用。