久效磷对孔雀鱼（Poecilia reticulata）性征的影响

【摘要】： 久效磷农药是一种高水溶性的有机磷农药,能够诱导雄性金鱼卵黄原蛋白的产生,具有环境雌激素活性,对水生生物和人类健康具有潜在的威胁。关于久效磷的毒性效应研究很多,久效磷能够引起鱼类生理生化过程和生殖方面的损伤,但关于久效磷对鱼类性征的影响还少见报道。孔雀鱼是卵胎生鱼类,便于实验室饲养,繁殖周期短,精子数、体色、交配器、求偶行为和繁殖不受季节的限制,对环境化合物的反应敏感,适合作为毒理学研究的模式动物。因此,本文选用孔雀鱼为实验动物,用0.01、0.10和1.00 mg/L久效磷暴露孔雀鱼90天,研究了久效磷在孔雀鱼幼鱼性别发育过程中对其第一性征和第二性征的影响,并初步探讨了产生这种影响的机理。为进一步了解久效磷农药的环境雌激素效应提供基础资料和理论依据。本文研究结果表明: (1) 0.01、0.10和1.00 mg/L久效磷暴露孔雀鱼90天后,采用金鱼VTG多克隆抗血清用Western-blot方法检测,结果表明久效磷能够诱导雄性孔雀鱼产生VTG,该VTG具有2个蛋白亚基,亚基分子量分别为152kDa和135kDa,进一步证明了久效磷的环境雌激素效应。 (2)久效磷对孔雀鱼第一性征的影响显著。久效磷暴露孔雀鱼90天,雄鱼和雌鱼性腺发育受到抑制,0.10和1.00mg/L组性腺指数都显著下降;对照组和0.01、0.10和1.00mg/L久效磷暴露组雄鱼交配器长度为0.518±0.036、0.475±0.030、0.471±0.029、0.476±0.033cm,精子数分别为3.43±0.94、2.57±0.68、2.06±0.43、2.00±0.49百万个,交配器长度和精子数均显著降低;久效磷暴露组雌鱼成熟卵细胞数目也显著减少,久效磷还造成胚胎的发育畸形,导致雌鱼产仔数和仔鱼成活率的下降。随久效磷暴露浓度的升高雄鱼性腺睾酮含量逐渐降低,17β-雌二醇含量逐渐升高。本文研究认为,可能是孔雀鱼体内性激素水平的变化导致了孔雀鱼第一性征的变化。 (3) 0.01和1.00mg/L久效磷造成孔雀鱼第二性征的弱化。雄鱼皮肤中类胡萝卜素含量在0.10mg/L久效磷暴露时显著降低,在1.00mg/L久效磷暴露时极显著降低;类胡萝卜素含量的降低导致雄鱼皮肤颜色比例下降,对照组、0.01、0.10、1.00 mg/L久效磷暴露组的颜色比例分别为33.65±0.05%、30.74±0.05%、28.12±0.04%、26.00±0.05%,0.10mg/L暴露组显著降低,1.00 mg/L暴露组极显著降低。雄鱼皮肤黑色素含量降低而酪氨酸酶活性没有发生显著变化。电镜结果显示,黑色素细胞退化,色素颗粒显著减少,出现低密度区域,大部分色素颗粒外膜溶解,不同区域出现色素颗粒溶解现象;虹彩细胞膜部分溶解,反射小板数量减少,结构上部分小板有不同程度水肿并伴随一定程度溶解,小板板层变薄,片层间隙不规则,有的小板间隙闭合。因此,本文研究认为久效磷对鱼体内性激素的变化、皮肤类胡萝卜素含量的降低和皮肤结构的破坏导致雄鱼体色的黯淡和橙色区域面积减小,造成第二性征的雌性化。 综上所述,本文采用孔雀鱼作为实验生物,测定了久效磷暴露对孔雀鱼的交配器长、性腺指数、精子数、卵粒数等第一性征指标以及雄鱼皮肤颜色等第二性征的影响,观察到久效磷可以引起孔雀鱼第一性征的损伤和雄鱼第二性征的雌性化。测定了性激素睾酮和17β-雌二醇含量的变化,首次提出了久效磷对孔雀鱼性征的影响可能是由于性激素水平的变化导致的。