核电站温排水中余氯对青蛤生长存活和生理代谢的影响研究

来源 :江苏海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:YING1216
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
随着我国沿海经济的快速发展,滨海地区兴建起了越来越多的大型热(核)电厂,这些滨海电厂建成和运行后,会对冷却水进行氯化处理来消除水体中生物对冷却系统的影响。青蛤主要分布于日本、韩国以及我国东南沿海一带,而滨海核电站温排水的出水口正是青蛤的主要栖息地之一,且目前有关余氯对青蛤生长和生理代谢的影响尚不清楚。鉴于此,为研究余氯对青蛤生长、存活和生理代谢的影响,本论文首先研究了余氯急性胁迫对青蛤存活及其肝胰腺免疫和抗氧化性能的影响;随后通过转录组和代谢组技术筛选了青蛤应对余氯急性胁迫的差异基因和差异代谢产物;最后在慢性胁迫条件下,研究余氯对青蛤生长、存活及其免疫和抗氧化性能的影响。具体研究结果如下:(1)余氯急性胁迫对青蛤存活及其肝胰腺免疫和抗氧化性能的影响二氧化氯对青蛤的96 h LC50为199.87 mg/L,对应余氯浓度为0.21 mg/L,SC为20.00mg/L,对应余氯浓度为0.01 mg/L。高于大部分甲壳类与鱼类。余氯浓度相同时,胁迫时间越长,青蛤死亡率越高;相同时间下,余氯浓度越高,青蛤死亡率越高。由此得出,青蛤对于余氯不具有较强的耐受性。受到余氯胁迫后的青蛤肝胰腺组织抗氧化酶的活性在0-96小时间均表现出波浪形变化的趋势,先下降后上升再下降;对青蛤肝胰腺中ACP酶活性的影响总体表现为先上升再下降的趋势;对青蛤肝胰腺中AKP酶活性的影响呈现为波动性变化,青蛤肝胰腺中LZM酶活性的影响呈现为波动性变化。本实验得出青蛤72小时内余氯浓度在2.94 mg/L、3.57 mg/L、6.81 mg/L死亡率均超过50%,说明青蛤对余氯不具有长时间较强的耐受力。因此,在养殖过程中应注意将余氯浓度控制在安全范围内,同时还需控制养殖水体的p H、温度以及溶氧浓度,避免余氯胁迫导致青蛤疾病的发生。青蛤溶菌酶(LZM)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(T-AOC)酶活性能够准确反映氧化损伤的程度,可作为评价养殖水体中余氯毒性的标志物。(2)余氯急性胁迫对青蛤肝胰腺转录组学的影响本研究建立了青蛤经不同浓度余氯(20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L)胁迫后的转录组文库,为青蛤在余氯胁迫下的解毒机制的研究提供一定的基础。测序共获得241条差异基因,其中111条上调,130条下调。对转录组结果进行GO富集分析和KEGG分析发现差异基因共富集在42个GO条目和26个KEGG通路上。与对照组相比,GO富集分析后发现主要富集在单一生物过程、细胞过程、细胞组分、细胞和结合功能上。KEGG分析后发现富集最显著的通路是全局和总览图、细胞进程中运输和分解代谢、辅助因子和维生素的代谢与环境信息处理中的信号传导。(3)余氯急性胁迫对青蛤肝胰腺代谢组学的影响对青蛤受余氯胁迫后的代谢组学研究发现,在阴阳离子两种模式鉴定下,neg模式下鉴定出的化合物数量为252个,pos模式下鉴定出的化合物数量为356个。鉴定到的有名称的差异化合物共254种,其中阳离子模式下157种,阴离子模式下97种。通过KEGG注释发现代谢通路下的膜运输、氨基酸代谢、次级代谢产物的生物合成、碳水化合物代谢、其他氨基酸的代谢、核苷酸代谢通路下的差异化合物最多。(4)余氯慢性胁迫对青蛤生长、存活及其免疫和抗氧化性能的影响通过不同浓度余氯对青蛤的长期胁迫发现,20 mg/L组胁迫90 d后壳长与体重对照组相比没有显著变化,40 mg/L胁迫90 d后壳长与对照组相比差异性显著但体重变化与对照组相比不显著,60 mg/L组胁迫90 d后壳长与体重与对照组相比均显著降低。青蛤受余氯胁迫时血淋巴与肝胰腺中的SOD做出反应,迅速提高机体的活性氧含量,随后机体T-AOC升高,使得青蛤体内的ROS降低。青蛤免疫系统做出反应,ACP与AKP酶活性增加,降低青蛤体内磷酸含量提高机体免疫能力,但溶菌酶的活性受到抑制。说明青蛤在受余氯胁迫后抗氧化系统与免疫系统被激活,以防止机体受损。但30 d后青蛤体内抗氧化酶与免疫相关酶均受到抑制,说明青蛤的抗氧化能力不能完全抑制氧化余氯胁迫带来的氧化反应,最终导致机体受到损伤。综上所诉,青蛤对余氯的耐受性不强,在受到余氯刺激后,其抗氧化系统和免疫系统迅速做出反应,SOD、T-AOC、AKP、ACP等酶活性升高以避免机体被氧化造成损伤。但随着青蛤受余氯胁迫的时间增加,相关酶活性受到抑制,青蛤抗氧化能力与免疫能力随之下降。转录组结果找到了青蛤经余氯胁迫前后的差异基因与差异代谢通路,但仍需对差异基因从m RNA与蛋白方面进一步深入研究,以探究基因的作用机制。代谢组学结果找到了青蛤受余氯胁迫后的差异代谢产物,并发现这些代谢产物主要富集在了6个二级代谢通路上。对青蛤的余氯长期胁迫发现,在胁迫90 d后,60 mg/L的余氯浓度下,青蛤的壳长和体重都受到余氯的抑制。且和对照组相比差异明显,月增长率、月增重率、存活率,淋巴中ACP酶、AKP酶、LZM酶活性规律同上,说明长时间高浓度的余氯会抑制青蛤的生长。该论文有图18幅,表18个,参考文献140篇。
其他文献
近些年来,全球海平面和部分区域海平面在加速上升,给沿海地区人民的生产、生活环境产生了重要的影响,因此对海平面变化进行监测就显得非常重要。相较于传统的验潮站测量方式,卫星高度计测量具备全球覆盖、空间分辨率高等特点,已经成为海平面变化监测的主要工具。本文使用Jason-1/2/3和HY-2B四颗测高卫星数据以及SSALTO/DUACS海面高度异常(SLA)网格化产品数据,研究了2002-2020年共1
学位
热带气旋(TC)作为最常见的极端天气系统在登陆期间通常伴有狂风、强降雨、风暴潮等异常天气现象,严重威胁沿海国家和地区的经济、人民生命安全等。孟加拉湾是“海上丝绸之路”沿线的主要海域之一,研究孟加拉湾海域过境热带气旋对大气环境和上层海洋的影响具有重要的科学、经济和战略意义。本文选取了孟加拉湾海域2016年两个连续且路径相似的热带气旋Nada和Vardah为研究案例,采用卫星遥感观测资料、多源数据再分
学位
近年来,全球城镇化高速发展,城镇化带来的诸多问题也随之出现。为了保障城市可持续发展,本文选择海南岛作为研究区,基于联合国提出的17项可持续发展目标,结合对地观测数据和统计数据。提出一种自动化,快速提取高精度不透水面及建成区以及数据本地化的新方法。通过本地化后,将尺度一致的数据结合高精度建成区,首次提出以省级尺度分析市县级别的城市可持续发展水平,对2010~2018年海南省18个市县的城市可持续发展
学位
当前道路建设的增速趋势和当前道路勘测方法的效率低下产生了严重割裂,其矛盾日益加深,限制了当前社会经济的发展速率。如何改进道路勘测方法使其效率能跟上不断增速的道路建设是当前道路勘测所面临的重要问题。本文研究利用无人机LiDAR采集地面以上的数据,构建地面的DEM;通过单波束获取水面以下数据,构建水下DEM。通过将水面以上DEM和水下面DEM的结合,构建道路勘测中的立体DEM,获得道路断面的数据,提高
学位
伴随着我国经济社会的快速发展、市场经济体制的日愈完善和市场准入门槛的不断降低,市场主体的数量及其数据的大幅度增多,同时出现了监管信息的各处分散、各类监管系统的重复性操作、行业之间信息缺乏充分交流等问题,使得市场监管工作任务愈加繁重、监管重点不明确和日常管理工作效率低下。在国家改革发展的背景下,本文试图从新的市场监管方式进行探索,通过分析某市市场监管工作状况,利用网格化细分工作区域,信用分级突出监管
学位
目前,温室效应引起的全球气温变暖导致极端天气频发,给人类生存活动带来了诸多影响。二氧化碳是导致温室效应的主要因素之一。2009年以来,“一带一路”沿线66个国家的二氧化碳排放总量占比已经超过50%。并且这些国家大多数是发展中国家,处于工业化初期,将有可能是全球能源消费和温室气体排放的主要增长源。对“一带一路”沿线国家的二氧化碳排放水平进行分析有利于制定协调、科学的减排目标和策略,为实现2℃温控目标
学位
自然保护区是为有代表性的动植物生态系统而设立的特殊生境,加强自然保护区的监测和保护对生态环境保护具有重要意义。基于遥感的手段开展保护区的长期监测及保护成效评估已成为目前行之有效的方法,海南作为我国唯一的热带岛屿省份,气候条件优越,生态价值高,其自然保护区的保护成效状况成为生态建设的重要关注点。本文以海南岛23个不同等级、不同类型的典型自然保护区为研究区,基于InVEST模型和Land Trendr
学位
城市应急避难场所作为应对公共突发事件的一项受灾者安置措施,其地理空间布局的合理性在很大程度上影响着城市的避难救灾能力。超大城市的人口规模和人口密度比普通城市更高,城市突发灾害带来的危害也更大。近年来我国对于应急避难场所的建设速度较快,但仍存在着建设标准规范不统一、区域分布不均衡、场所选址不合理、场所整体服务能力滞后于城市发展等问题。因此以更高的要求对超大城市应急避难场所的空间布局进行评价,并对服务
学位
微塑料(Microplastics)通常指粒径<5 mm的塑料微粒,由于微塑料具体积小、难降解等特性,在外力作用下,已成为水生生态系统中普遍存在的一种新型污染物。海藻作为海洋初级生产力,在海洋生态系统中发挥着固碳增汇等重要作用,为科学认识微塑料对海洋微藻的毒性效应以及在海洋藻类介质中的污染现状,以剖析其对海洋生态系统的危害性。本论文通过室内受控实验,以单独微塑料和微塑料与有机磷酸酯(磷酸三(1-氯
学位
土地是人们赖以生存和发展的重要源泉,是不可或缺的物质基础。近年来,随着经济和科技的快速发展,人口的不断增加和日益扩张的生活需求,导致人类对土地资源的利用方式不断变化,在对土地利用进行改造的方式中,往往存一部分不合理的方式,造成土地利用结构不合理对生态环境造成了巨大的威胁,从而引发了一系列的生态问题,如土地荒漠化、水土流失和土地污染等严重问题,因此如何有效地利用土地资源已成为当今社会研究的重点。在此
学位