温度和微囊藻毒素-LR对萼花臂尾轮虫的摄食行为、形态特征及热激蛋白Hsp70水平的影响

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微囊藻毒素(MCs)是由有毒蓝藻(尤其是铜绿微囊藻)产生的一类藻毒素,因其对水生生物和人类的健康可造成严重危害而尤为令人担忧;其中有关MC-LR的研究较多。本研究中,我们探究了温度和微囊藻毒素MC-LR对萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)的摄食行为、形态特征及热激蛋白Hsp70水平的影响。主要结果如下:  1、温度和MC-LR及其交互作用对不同品系萼花臂尾轮虫摄食行为的影响  本实验探究了四个温度(16、20、24和28℃)和三个MC-LR浓度(2.0、4.0和6.0μg/mL)对五个品系萼花臂尾轮虫(KMC23、BNB3、XN2、LZB1和LZC1)的摄食行为特征的影响。结果表明,品系×MC-LR浓度的交互作用仅对轮虫的摄食率(G)产生了显著影响;除温度×MC-LR浓度的交互作用之外,品系、温度、MC-LR浓度以及它们之间的交互作用对轮虫的滤水率(F)和摄食率(G)均产生了显著性影响。在2.0μg/mL浓度下的处理组和对照组轮虫的滤水率(F)和摄食率(G)均随着温度的升高而增加。在24℃和28℃下,轮虫滤水率(F)和摄食率(G)均随着MC-LR浓度的增加而降低。而在较低温度(16℃和20℃)下,轮虫的摄食行为对MC-LR浓度的变化的响应性不明显,即较低温度下轮虫对MC-LR可能具有较高的耐受性。KMC23和LZC1两品系轮虫的摄食行为分别在高温28℃和低温16℃下表现最为活跃,这可能与轮虫原来所长期适应的摄食温度的不同有关。因此,在高温条件下,轮虫的摄食行为对毒素的敏感性特征可能将用于监测自然水体中MC-LR的生态效应。而本研究将有助于我们更好地了解温度上升的情况下,MC-LR对草食性浮游动物的作用性质。  2、温度和MC-LR及其交互作用对不同品系萼花臂尾轮虫的形态特征的影响  本实验探究了四个温度(16、20、24和28℃)和三个MC-LR浓度(2.0、4.0和6.0μg/mL)对五个品系萼花臂尾轮虫(KMC23、BNB3、XN2、LZB1和LZC1)的形态特征的影响。研究结果表明,温度对五个品系轮虫的形态学参数、个体大小以及卵体积均产生了显著影响。研究结果显示,五个品系轮虫的形态学参数、个体大小以及卵体积总体随着温度的升高而呈减小趋势。此外,MC-LR及其与温度的交互作用仅对LZB1和LZC1两品系轮虫的形态参数、个体大小以及卵大小产生较显著影响。其中,LZB1品系轮虫受温度、MC-LR及两者交互作用的影响最为显著。研究发现,在低温20℃下,LZB1品系轮虫形态特征对MC-LR的响应性较明显,即轮虫的形态参数、个体大小以及卵体积总体随着MC-LR浓度的增加而呈减小趋势。而在其他三个温度条件下,LZB1品系轮虫的大部分形态参数在各MC-LR处理组之间无明显差异性。  3、温度和MC-LR及其交互作用对XN2品系萼花臂尾轮虫的热激蛋白Hsp70含量的影响  本实验探究了四个温度(16、20、24和28℃)和三个MC-LR浓度(2.0、4.0、6.0μg/mL)对XN2品系萼花臂尾轮虫的热休克蛋白Hsp70含量的影响。结果表明,温度、MC-LR及其交互作用对XN2品系轮虫的Hsp70含量产生极显著性影响。在任何温度条件下,MC-LR均诱导了轮虫的Hsp70的水平上调,尤其是6μg/mL MC-LR促进了Hsp70水平的显著提高。以预培养温度24℃为对照组,在20℃和28℃温度胁迫处理下的各MC-LR处理组轮虫的Hsp70含量较对照组均明显增加;在较高的胁迫温度28℃下,轮虫的Hsp70含量增加最为明显;而16℃胁迫组与24℃对照组之间无明显差异。
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