苯酚对多刺裸腹溞蜕皮机制的初步研究

论文摘要

苯酚作为石油加工业、杀虫剂工厂、化工等许多工业点源的优先污染物,在水环境中经常被发现。本文采用急性毒性实验方法,根据苯酚对多刺裸腹溞（Moina macrocopa）48 h的半致死浓度,设置了五个苯酚浓度组（0.25、0.75、1.25、1.75、2.25 mg/L）和一个对照组,分别在胁迫24、48 h后,采用光镜和电镜技术,从组织病理学水平观察了不同浓度苯酚胁迫多刺裸腹溞后,表皮显微和亚显微结构的变化情况;测定了多刺裸腹溞的蜕皮次数、几丁质酶和β-NAGase、蜕皮激素以及NO和NOS的活性;最后,采用实时定量PCR技术,筛选最适内参基因,检测了蜕皮相关基因EcR、HR3、βFTZ-F1和表皮蛋白基因CP的mRNA表达情况。实验结果如下:（1）显微结构观察到,在苯酚胁迫24 h后,随着苯酚浓度的升高,与对照相比,表皮厚度呈现先升后降的趋势。苯酚浓度在0.25 mg/L时表皮达到最厚（P<0.01）,在2.25 mg/L时,显著低于对照组（P<0.05）;胁迫48 h,表皮厚度显著或极显著低于对照组（P<0.05,P<0.01）。表皮亚显微结构显示,随着苯酚浓度的升高,幼溞表皮厚度与对照相比呈先升后降的趋势;细胞核呈现不规则状态,核仁分裂,染色体发生凝聚边缘化,核膜严重肿胀;线粒体变形,出现肿胀膨出、空泡化、嵴减少甚至消失;粗面内质网出现大量断裂。说明苯酚对多刺裸腹溞表皮结构具有明显的损伤,且随着浓度的增加,这种损伤更加明显。（2）随着苯酚浓度的升高和胁迫时间的延长,多刺裸腹溞的蜕皮次数减少,尤其在高浓度处理组,极显著低于对照组（P<0.01）。几丁质酶活性和蜕皮激素的变化相似,均随苯酚浓度的升高而降低,尤其在苯酚浓度0.752.25 mg/L处理组,显著或极显著低于对照组（P<0.05,P<0.01）。β-NAGase酶活性先升高后降低,在浓度1.25 mg/L处理24 h组,显著高于对照组（P<0.05）,其他处理组与对照组没有显著性差异。NO含量和NOS酶活性的变化相似,随着苯酚浓度的升高呈现下降趋势,在最高苯酚浓度降到最低（P<0.01）。（3）基于内参基因稳定性的筛选,确定了16S rRNA作为多刺裸腹溞实时定量PCR的最佳内参基因。随着苯酚浓度的升高,胁迫24 h、48 h,EcR mRNA表达量均呈现先升高后降低的趋势,在低浓度0.25 mg/L组,极显著高于对照组（P<0.01）,随后逐渐降低。核受体HR3的mRNA表达量随着苯酚浓度升高而逐渐降低（P<0.01,P<0.05）,呈现剂量—效应关系。βFTZ-F1的mRNA表达量与EcR变化趋势相似,在苯酚0.75 mg/L处理组,mRNA表达量极显著高于对照组（P<0.01,P<0.05）,之后逐渐降低。苯酚胁迫24 h时,表皮蛋白基因CP mRNA表达量随着苯酚浓度升高而降低,在最高浓度2.25 mg/L时,CP mRNA表达量最低;胁迫48 h时,处理组显著或极显著低于对照组（P<0.01,P<0.05）。综合实验结果得出以下结论:（1）苯酚胁迫使多刺裸腹溞表皮厚度和形状发生改变,说明苯酚对多刺裸腹溞表皮结构具有明显的损伤,且随着浓度的增加,这种损伤更加明显。（2）苯酚抑制了多刺裸腹溞蜕皮,对几丁质酶和β-NAGase、蜕皮激素以及NO、NOS也造成影响,而且随着苯酚浓度的升高和胁迫时间的延长,与对照组的差异更明显,表明苯酚对多刺裸腹溞蜕皮的发生产生毒性影响。（3）苯酚胁迫后,多刺裸腹溞的蜕皮相关基因EcR、HR3、βFTZ-F1和表皮蛋白基因CP的mRNA表达发生异常变化,说明苯酚能从转录水平影响多刺裸腹溞蜕皮相关基因的表达。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
•   1 甲壳动物蜕皮相关行为的研究
•     1.1 甲壳动物的蜕皮与生长发育
•     1.2 蜕皮行为的研究进展
•   2 蜕皮调控的研究进展
•     2.1 与蜕皮相关的激素和酶的研究
•     2.2 蜕皮相关分子机制的研究
•   3 苯酚污染及其毒性的研究
•   4 本论文的研究目的和意义
•     4.1 目的和意义
•     4.2 研究方案
• 第二章 苯酚对多刺裸腹溞表皮显微及亚显微结构的影响
•   1 材料与方法
•     1.1 实验材料
•     1.2 主要仪器及试剂
•     1.3 实验方法
•     1.4 数据分析
•   2 结果
•     2.1 苯酚对多刺裸腹溞表皮显微结构的影响
•     2.2 苯酚对多刺裸腹溞表皮亚显微结构的影响
•   3 讨论
•   4 结论
• 第三章 苯酚对多刺裸腹溞蜕皮及蜕皮相关酶的影响
•   1 材料与方法
•     1.1 实验材料
•     1.2 主要仪器及试剂
•     1.3 实验方法
•     1.4 数据分析
•   2 结果
•     2.1 苯酚对多刺裸腹溞蜕皮次数的影响
•     2.2 苯酚对多刺裸腹溞几丁质酶和β-NAGase的影响
•     2.3 苯酚对多刺裸腹溞蜕皮激素的影响
•     2.4 苯酚对多刺裸腹溞NO含量和NOS活性的影响
•   3 讨论
•   4 结论
• 第四章 苯酚对多刺裸腹溞蜕皮相关基因表达的影响
•   1 材料与方法
•     1.1 实验材料
•     1.2 主要仪器及试剂
•     1.3 实验方法
•     1.4 数据分析
•   2 结果
•     2.1 内参基因的筛选
•     2.2 苯酚对多刺裸腹溞蜕皮相关基因表达的影响
•   3 讨论
•   4 结论
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 个人简况及联系方式

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘文秀

导师: 王茜,王兰

关键词: 多刺裸腹溞,蜕皮,表皮,苯酚

来源: 山西大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,环境科学与资源利用

单位: 山西大学

分类号: Q958;X503.22

DOI: 10.27284/d.cnki.gsxiu.2019.000134

总页数: 78

文件大小: 15984K

下载量: 34