3种拟除虫菊酯杀虫剂诱导稀有鮈鲫免疫毒性研究

论文摘要

农药是人类伟大发明之一,显著改善了人类的生产和生活。随着社会发展和工业进步,人类对于农药安全性要求越来越高,高毒性或高持久性农药被禁止或替代,因此拟除虫菊酯杀虫剂作为第三代农药被广泛使用和发展。拟除虫菊酯杀虫剂是一种广谱、高效的新型仿生农药,具有急性毒性小和降解速度快等特点,使用范围非常广泛,从陆地到水体中均大量使用;其使用量持续增加,导致在水环境中被持续检出。虽然拟除虫菊酯杀虫剂在农药上市前经过了环境安全评估,对非靶标生物鱼类的急性毒性不明显,然而对于慢性毒性尤其是免疫毒性目前尚不清楚。为了更好地保护水产养殖过程中鱼类安全和天然水体中鱼类健康,本研究选取了3种常见的拟除虫菊酯杀虫剂(氯氰菊酯、溴氰菊酯和氰戊菊酯),以本土水生实验生物稀有鮈鲫为实验动物,通过28 d慢性暴露实验和后续宿主抵抗力实验,从生理生化水平、组织病理学、基因水平以及机体抗病性等方面探讨3种拟除虫菊酯杀虫剂对鱼类的免疫毒性效应,初步研究其免疫毒理机制,主要结果如下:1.3种拟除虫菊酯杀虫剂(氯氰菊酯、溴氰菊酯和氰戊菊酯)慢性暴露28 d后,稀有鮈鲫免疫因子水平下降,TLR信号通路受到干扰,并造成肝脏、肠和鳃组织结构损伤。2.氯氰菊酯、溴氰菊酯和氰戊菊酯暴露会降低稀有鮈鲫抵抗病原体能力,导致鱼体对荧光假单胞菌敏感性增加;荧光假单胞菌攻毒后,3种拟除虫菊酯杀虫剂暴露的稀有鮈鲫死亡率随暴露浓度的增加而增加,呈现出一定剂量效应关系。3.氯氰菊酯、溴氰菊酯和氰戊菊酯暴露抑制了稀有鮈鲫免疫因子(免疫球蛋白M、溶菌酶、补体C3、C反应蛋白)和TLR通路免疫响应调控因子对荧光假单胞菌的应答,导致免疫因子水平和TLR通路相关免疫基因表达量下降。综上所述,拟除虫菊酯杀虫剂对鱼类具有免疫毒性效应,能破坏鱼类免疫系统,并通过抑制鱼类免疫因子生成和干扰TLR信号通路传导,从而抑制鱼类先天性免疫应答,降低鱼类免疫系统识别和清除病原体能力,使鱼类易受病原体感染而死亡。本研究结果可以为系统评估拟除虫菊酯杀虫剂的生态风险提供依据,对水生生物资源保护具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 1 前言
•   1.1 拟除虫菊酯杀虫剂
•     1.1.1 拟除虫菊酯杀虫剂概述
•     1.1.2 拟除虫菊酯杀虫剂在水环境中的残留
•     1.1.3 拟除虫菊酯杀虫剂对鱼类的毒性效应
•     1.1.4 拟除虫菊酯杀虫剂对鱼类免疫毒性的研究现状及存在的问题
•     1.1.5 CYP、DE和 FE简介
•   1.2 鱼类免疫系统概述
•     1.2.1 鱼类的免疫组织和器官
•       1.2.1.1 胸腺
•       1.2.1.2 肾脏
•       1.2.1.3 脾脏
•       1.2.1.4 黏膜相关淋巴组织及其他免疫器官
•     1.2.2 鱼类免疫细胞
•       1.2.2.1 淋巴细胞
•       1.2.2.2 吞噬细胞
•     1.2.3 鱼类的体液免疫因子
•       1.2.3.1 非特异性体液免疫因子
•       1.2.3.2 特异性体液免疫因子
•     1.2.4 鱼类固有免疫应答
•   1.3 稀有鮈鲫及其在毒理学中的研究应用
•     1.3.1 稀有鮈鲫生物学特征
•     1.3.2 稀有鮈鲫在毒性检测中的应用
•   1.4 研究目的及意义
• 2 材料与方法
•   2.1 实验材料
•     2.1.1 实验试剂及试剂盒
•     2.1.2 主要试剂配制
•     2.1.3 实验动物及饲养条件
•     2.1.4 荧光假单胞菌培养
•     2.1.5 主要仪器和设备
•   2.2 实验设计
•     2.2.1 稀有鮈鲫暴露实验
•     2.2.2 荧光假单胞菌攻毒实验
•   2.3 样品采集与处理
•   2.4 生理生化指标测定方法
•     2.4.1 白细胞分类计数
•     2.4.2 酶联免疫（ELISA）分析
•   2.5 组织病理学检测
•   2.6 实时荧光定量PCR（qPCR）
•     2.6.1 定量引物合成
•     2.6.2 脾脏组织RNA提取
•     2.6.3 cDNA第一链的合成
•     2.6.4 cDNA模板的验证
•     2.6.5 荧光定量PCR扩增（qPCR）
•   2.7 数据分析
• 3 结果与分析
•   3.1 CYP对稀有鮈鲫的免疫毒性效应
•     3.1.1 CYP暴露对稀有鮈鲫免疫系统的影响
•     3.1.2 CYP暴露后稀有鮈鲫对荧光假单胞菌的免疫应答变化
•       3.1.2.1 荧光假单胞菌攻毒后稀有鮈鲫死亡率
•       3.1.2.2 免疫因子的应答变化
•       3.1.2.3 脾脏中TLR信号通路相关基因的应答变化
•   3.2 DE对稀有鮈鲫的免疫毒性效应
•     3.2.1 DE暴露对稀有鮈鲫免疫系统的影响
•       3.1.1.1 血液白细胞分类计数
•       3.1.1.2 免疫因子水平
•       3.1.1.3 脾脏中TLR信号通路相关基因的表达水平
•       3.1.1.4 组织病理学分析
•     3.2.2 DE暴露后稀有鮈鲫对荧光假单胞菌的免疫应答变化
•       3.2.2.1 稀有鮈鲫抗病性变化
•       3.2.2.2 免疫相关参数的变化
•       3.2.2.3 脾脏中TLR信号通路相关基因的应答变化
•       3.2.2.4 组织病理学分析
•   3.3 FE对稀有鮈鲫的免疫毒性效应
•     3.3.1 FE暴露对稀有鮈鲫免疫系统的影响
•       3.3.1.1 血液白细胞分类计数
•       3.3.1.2 免疫因子水平
•       3.3.1.3 脾脏中免疫相关基因的表达水平
•       3.3.1.4 组织病理学分析
•     3.3.2 FE暴露后稀有鮈鲫对荧光假单胞菌的免疫应答变化
•       3.3.2.1 稀有鮈鲫抗病性变化
•       3.3.2.2 稀有鮈鲫血液学参数的变化
•       3.3.2.3 脾脏中TLR信号通路相关基因的应答变化
•       3.3.2.4 组织病理学分析
• 4 讨论
•   4.1 CYP、DE和 FE对鱼类免疫系统的影响
•   4.2 CYP、DE和 FE对稀有鮈鲫免疫应答机制的影响
• 5 结论与展望
•   5.1 主要结论
•   5.2 研究展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张乐

导师: 马徐发,查金苗

关键词: 氯氰菊酯,溴氰菊酯,氰戊菊酯,免疫毒性,稀有鮈鲫,信号通路

来源: 华中农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,农业科技

专业: 生物学,环境科学与资源利用,水产和渔业

单位: 华中农业大学

分类号: S917.4;X171.5

DOI: 10.27158/d.cnki.ghznu.2019.000416

总页数: 75

文件大小: 3774K

下载量: 96