安徽沿江两个富营养化浅水湖泊克氏原螯虾遗传毒性的季节变化
【摘要】：近年湖泊污染受到广泛关注,特别是长江中下游富营养化湖泊形成的蓝藻“水华”已经成为严重的环境问题,影响到区域生态安全,湖泊富营养化成为了制约经济和社会持续性发展的重要因素。巢湖是我国长江流域严重富营养化的淡水湖泊之一；菜子湖相对受工业污染较轻,湖泊富营养化较不明显。水质的恶化必然会影响到生活在其中的水生生物,依赖于湖泊生活的人们身体健康也会受到威胁,因此控制水体污染非常重要。准确评估水体污染程度,是治理和改善湖泊富营养化的前提。水体污染对水生动物产生的毒性效应,能直接反映水体的污染程度。因此利用水生动物监测水体污染,有助于准确评估水体污染潜在的生态风险。
本研究以安徽沿江富营养化程度不同的两个浅水湖泊巢湖和菜子湖为研究区域,选择克氏原螯虾(Procambarus clarkii)为指示物种,评价了这两个湖泊水体污染物的毒性作用。利用微核实验和彗星电泳实验对克氏原螯虾血细胞的DNA损伤和微核率进行了检测,分析了克氏原螯虾的遗传毒性效应及其季节变化特征,探讨了水体富营养化和水生动物遗传毒性之间的相关性,评价了两湖泊水体的综合污染状况,研究结果如下：
(1)巢湖克氏原螯虾血细胞微核率4月份最低,为0.316±0.131,11月份最高0.691±0.057；菜子湖克氏原螯虾血细胞微核率4月份为0.243±0.063,11月份为0.394±0.017；DNA损伤4月份两湖泊最低,巢湖TailDNA、TM和OTM值分别为2.34±0.88、0.36±0.22和0.52±0.20,菜子湖TailDNA、TM和OTM值分别为1.92±1.98、0.35±0.33和0.51±0.27,11月份最高,巢湖TailDNA、TM和OTM值为8.92±1.73、3.94±0.17和4.63±1.62,菜子湖TailDNA、TM和OTM值为6.17±0.20、1.54±0.03和1.63±0.13,4-11月份巢湖和菜子湖克氏原螯虾血细胞微核率和DNA损伤都随着时间的推移增加,说明2010年4-11月份巢湖和菜子湖克氏原螯虾遗传毒性随时间的变化增强,两湖泊存在不同程度遗传毒性污染物的污染。
(2)富营养化程度较高的巢湖克氏原螯虾的遗传毒性高于菜子湖,两湖泊7、8、9、10和11月份细胞微核率差异性均达到极显著水平(P0.01),DNA损伤6月份差异显著(0.01P0.05),7、8、9、10和11月份差异性达到极显著(P0.01),巢湖水体对克氏原螯虾具有更强的遗传毒性,巢湖含有更高浓度的具有遗传毒性的污染物。
(3)巢湖蓝藻爆发初期6、7月份DNA损伤和微核率都有较大的增加幅度,表明克氏原螯虾遗传毒性有增加趋势,DNA损伤5月和6月,6月和7月差异性达到极显著(P0.01),微核率6-7月份差异性显著(0.01P0.05),6、7月份巢湖克氏原螯虾遗传毒性增加幅度最大；但是菜子湖克氏原螯虾遗传毒性没有相同的变化趋势,所以,我们蓝藻爆发初期巢湖克氏原螯虾遗传毒性增加可能与水体富营养化引起的蓝藻水华有关。
(4)两种不同的检测方法结果一致,但彗星实验相对更敏感,所以有必要从多方面考虑,将不同遗传毒性检测方法结合起来,才能更好的监测污染物对机体产生的遗传毒性作用。
富营养化严重的巢湖克氏原螯虾遗传毒性具有明显的季节特征,因此对蓝藻水华期水质遗传毒性应予以高度的关注和重视。
【关键词】：遗传毒性 微核实验 彗星实验 巢湖 富营养化湖泊 克氏原螯虾 【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S917.4;X174
【目录】：
- 摘要3-5
- Abstract5-8
- 目录8-10
- 第一章 引言10-21
- 1.1 湖泊环境污染现状10
- 1.2 湖泊主要污染问题及特征10-12
- 1.2.1 富营养化10-11
- 1.2.2 湖泊中的重金属污染11
- 1.2.3 湖泊中的有机污染11-12
- 1.3 生物监测12-15
- 1.3.1 生物监测的概念、特点12
- 1.3.2 水体污染常用的生物监测方法12
- 1.3.3 生物标志物12-13
- 1.3.4 本研究中利用生物标志物监测环境污染采用的方法13-15
- 1.3.4.1 DNA损伤检测14
- 1.3.4.2 微核检测14-15
- 1.3.5 生物监测的应用15
- 1.4 污染物对水生动物毒性效应研究及克氏原螯虾的指示作用15-18
- 1.4.1 污染物对水生动物毒性作用研究进展15-17
- 1.4.1.1 污染物对水生动物胚胎发育的影响以及引起的氧化损伤16
- 1.4.1.2 污染物对水生动物的遗传毒性研究进展16-17
- 1.4.2 克氏原螯虾对环境污染物的指示作用17-18
- 1.5 安徽沿江两个浅水型湖泊及其污染特征18-19
- 1.5.1 巢湖概况18-19
- 1.5.2 菜子湖概况19
- 1.6 研究内容、目的和研究意义19-21
- 第二章 材料和方法21-26
- 2.1 实验材料21
- 2.2 实验仪器和设备21
- 2.3 实验药品21
- 2.4 主要试剂的配制21-22
- 2.5 实验方法22-25
- 2.5.1 研究区域22
- 2.5.2 样品的采集22
- 2.5.3 微核测定22-23
- 2.5.4 细胞活力测定23
- 2.5.5 血细胞DNA损伤测定23-25
- 2.5.5.1 血细胞悬液的制备23
- 2.5.5.2 DNA链损伤测定23-25
- 2.6 数据统计与分析25-26
- 第三章 研究结果26-32
- 3.1 菜子湖克氏原螯虾遗传毒性效应特征26-27
- 3.2 巢湖克氏原螯虾遗传毒性特征27-29
- 3.3 巢湖和菜子湖克氏原螯虾遗传毒性特征比较29-32
- 第四章 讨论32-38
- 4.1 菜子湖、巢湖水体污染分析32-33
- 4.2 菜子湖、巢湖遗传毒性季节性变化及其原因分析33-34
- 4.3 湖泊富营养化和遗传毒性相关性分析34-35
- 4.4 富营养化不同湖泊水质致遗传毒性综合评价35-36
- 4.5 两种不同的遗传毒性检测方法比较36-38
- 第五章 结论38-39
- 参考文献39-54
- 致谢54-56
- 攻读学位期间发表的论文目录56
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