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《中国科学院研究生院(海洋研究所)》 2010年
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铜、镉对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)早期发育阶段的毒理效应研究

曹亮  
【摘要】: 海洋污染是全球关注的热点问题之一。每年有大量的重金属通过各种人类活动进入到海洋环境中,严重影响海洋鱼类的繁殖、生长、发育和存活。大量研究表明鱼类的早期生活阶段比成鱼对重金属污染物更敏感,重金属暴露可导致鱼类孵化率下降、孵化时间延长、畸形率和死亡率增加、生长减慢等不利后果。长期污染使鱼类的资源补充失败、资源衰退或枯竭。此外,重金属在鱼类体内的积累,也对人类的食物安全和生命健康造成了巨大的危害。因此深入研究重金属对鱼类的毒理作用和致毒机理,并建立能够对重金属污染物的毒性水平进行早期预警和生态风险评估的生物监测体系对实现渔业资源的可持续发展和保证人类的食物安全具有十分重要的意义。 本论文选取我国海洋水体中两种常见的重金属—铜(Cu)和镉(Cd),分别研究了Cu和Cd对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)早期生活阶段(胚胎、仔鱼和稚鱼)的毒理作用。主要研究结果如下: 1.急性毒理效应研究:Cu对褐牙鲆胚胎24 h半致死浓度(LC_(50))和48 h LC_(50)分别为0.21 mg/L和0.11 mg/L;对仔鱼的48 h, 72 h, 96 h LC_(50)分别为0.46 mg/L,0.21 mg/L和0.12 mg/L。Cd对褐牙鲆胚胎24 h LC_(50)和48 h LC_(50)分别为7.98 mg/L和4.65 mg/L;对仔鱼的48 h, 72 h, 96 h LC_(50)分别为13.64 mg/L,7.41 mg/L和4.17 mg/L。结果表明: Cu比Cd对褐牙鲆的致死毒性更强;褐牙鲆胚胎比仔鱼对Cu、Cd暴露更敏感。 2.胚胎-仔鱼亚急性毒理效应研究:受精后3小时(3 hours post fertilization, hpf)的褐牙鲆胚胎分别暴露于亚致死浓度的Cu(0-0.12 mg/L)和Cd(0-2.4 mg/L)溶液中直至仔鱼开口(130 hpf)。Cu和Cd的暴露对褐牙鲆胚胎-仔鱼的发育、生长和存活都产生了明显的毒理影响。≥0.06 mg/L的Cu以及≥0.8 mg/L的Cd暴露均使褐牙鲆的孵化率下降、孵化时间延迟、死亡率和仔鱼畸形率增加等。Cu和Cd均没有对褐牙鲆胚胎(42 hpf)的心率产生影响,然而高浓度的Cu(≥0.10 mg/L)和Cd(≥1.2 mg/L)显著抑制了130 hpf仔鱼的心率。≥0.10 mg/L的Cu和≥1.2 mg/L的Cd浓度组中仔鱼的全长均比对照组显著减少,而≥0.08 mg/L的Cu和≥0.8 mg/L的Cd显著降低了仔鱼对卵黄囊的吸收速率。各指标对Cu的敏感性为:累积死亡率累积孵化率仔鱼畸形率生长指标;对Cd的敏感性为:仔鱼畸形率累积死亡率累积孵化率生长指标。 3.慢性毒理效应研究:实验室内模拟重金属对褐牙鲆整个早期生活史的毒理效应。褐牙鲆从胚胎开始分别在Cu(0-32μg/L)和Cd(0-48μg/L)溶液中持续暴露80天,研究三个阶段的褐牙鲆(变态期仔鱼、着底期仔鱼、稚鱼)对重金属的毒理响应。在变态期, Cu造成鱼体内还原型谷胱甘肽(GSH)含量降低,超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽-S-硫转移酶(GST)活性下降,导致机体脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著升高;而Cd造成SOD和CAT酶活性下降, GSH含量增加,以及MDA含量升高。在着底期,Cu没有对仔鱼的抗氧化系统和脂质过氧化水平造成显著影响;而Cd造成CAT和GST酶活性下降,并且使GSH含量显著增加。在稚鱼期,Cu的暴露导致体内MDA含量显著升高,并使GSH含量以及SOD和GST酶活性显著增加;而Cd也造成稚鱼体内MDA含量显著升高,并使GST活性降低以及SOD活性增加。试验结束时32μg/LCu处理组褐牙鲆的体重显著低于对照组;24μg/L和48μg/L Cd处理组褐牙鲆的全长和体重均显著低于对照组。褐牙鲆体内的重金属蓄积量与暴露浓度呈明显的浓度依赖关系。 4.稚鱼短期亚慢性毒理效应研究:褐牙鲆稚鱼暴露于不同梯度的Cd溶液(0-8 mg/L)28天后,4 mg Cd/L和8 mg Cd/L浓度组中褐牙鲆的生长受到了显著抑制。Cd在褐牙鲆组织中的蓄积呈浓度依赖性和组织特异性,Cd在四种组织中的蓄积量顺序为:肝脏肾脏鳃肌肉。Cd抑制了褐牙鲆鳃组织中SOD,谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和GST的活性,降低了GSH的含量,导致鳃中MDA含量显著增加; Cd的暴露造成肝脏组织中GPx和GST的活性以及GSH含量下降,SOD活性增强,导致MDA含量上升;而肾脏组织中的GST和GPx活性显著提高, SOD活性显著降低,但是MDA含量并没有显著变化。这说明脂质过氧化作用因组织而异,其中过氧化损伤最严重的组织是鳃,其次是肝脏,而肾脏受到的损伤最轻。 综上所述,本论文通过研究Cu、Cd对褐牙鲆不同生活阶段的生态毒理效应,阐明了重金属对褐牙鲆早期生活阶段生长和发育的毒理影响和致毒机理;探讨了重金属在褐牙鲆体内的积累规律;筛选氧化应激参数(包括抗氧化剂如SOD, CAT, GSH, GST, GPx和脂质过氧化水平)和胚胎-仔鱼发育过程中的敏感指标(如孵化率、畸形率和死亡率)作为生物指示物,初步构建了海洋重金属污染的生物监测体系,在生态风险评价中指示海洋中重金属的污染程度,并为海洋环境污染提供早期预警。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S917.4

【引证文献】
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1 刘浩明;董迎辉;霍礼辉;林志华;王昭萍;;Cu~(2+)对缢蛏稚贝的急性毒性及对抗氧化酶活力和丙二醛含量的影响[J];中国水产科学;2012年01期
【参考文献】
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1 ;WATER POLLUTION IN THE RIVER MOUTHS AROUND BOHAI BAY[J];International Journal of Sediment Research;2003年04期
2 ;Spatial distribution of dissolved Pb,Hg,Cd,Cu and As in the Bohai Sea[J];Journal of Environmental Sciences;2007年09期
3 Alisa Wangsongsak;Suwimol Utampongsa;Maleeya Kruatrachue;Mathurose Ponglikitmongkol;Prayad Pokethitiyook;Thitinun Sumranwanich;;Alterations of organ histopathology and metallolhionein mRNA expression in silver barb,Puntius gonionotus during subchronic cadmium exposure[J];Journal of Environmental Sciences;2007年11期
4 张小林;渤海海域海水、沉积物中铅、镉、汞、砷污染调查[J];黑龙江环境通报;2001年03期
5 杨纪明,杨伟祥,王新成,成贵书;渤海底层的鱼类生物量估计[J];海洋学报(中文版);1990年03期
6 周新文,朱国念,Jilisa Mwalilino,孙锦荷;Cu、Zn、Pb、Cd及其混合重金属离子对鲫鱼(Carassiusauratus)DNA甲基化水平的影响[J];中国环境科学;2001年06期
【共引文献】
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1 吴强,王爱平,董兆君;用鱼类研究化学物质生殖毒性的方法[J];癌变.畸变.突变;2001年01期
2 祝云龙;姜加虎;;湖泊湿地沉积物重金属污染的研究现状与进展[J];安徽农业科学;2010年22期
3 刘红卫;贺世杰;王传远;;渤海海洋渔业资源可持续利用[J];安徽农业科学;2010年26期
4 张轶辉;崔小伟;毕亚玲;王波;;Cu~(2+)对蚯蚓和家兔AChE毒性研究[J];安徽农业科学;2011年25期
5 Ismail M.ABDEL-NABI;Nahla S.EL-SHENAWY;Inas A.TAHA;Tarak S.MOAWAD;;可食用文蛤中氧化性胁迫的生物标记物与甲基毒死蜱和草甘膦的生物富集(英文)[J];动物学报;2007年05期
6 孙井梅;王小慧;宋述强;常素云;黄建军;;天津市景观水体底泥重金属污染状况综合评价[J];城市环境与城市生态;2011年05期
7 彭涛;陈晓宏;王高旭;陈志和;杜建;;河口及邻近海域鱼类优先保护次序的评价模型[J];长江流域资源与环境;2011年04期
8 徐春霞;王六顺;赵春民;吴宾凤;幺强;;河北省扇贝养殖区油类污染监测与分析[J];河北农业大学学报;2010年01期
9 陆珊,王学生,ArthurFurst,PaulK.Chien;钠抗镉对水生物毒性及吸收动力学的研究[J];中国纺织大学学报;2000年06期
10 史君贤,于谨兰;几种重金属离子对厚壳贻贝(Mytilus coruscus Gould)胚胎发育影响的初步研究[J];东海海洋;1986年01期
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1 卞晓东;鱼卵、仔稚鱼形态生态学基础研究[D];中国海洋大学;2010年
2 许思思;人为影响下渤海渔业资源的衰退机制[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
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5 李忠炉;黄渤海小黄鱼、大头鳕和黄鮟鱇种群生物学特征的年际变化[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
6 周新文;混合重金属离子在鲫鱼(Carassius auratus)中的积累机制与分子毒性研究[D];浙江大学;2001年
7 JILISA K.MWALILINO;[D];浙江大学;2002年
8 白耀宇;转Bt基因水稻Cry1Ab杀虫蛋白的环境动态及其对非靶标昆虫的影响[D];浙江大学;2004年
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4 陈晓娟;胶州湾中部海域无脊椎动物群落结构及多样性变化研究[D];中国海洋大学;2010年
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1 王晓蓉;罗义;施华宏;张景飞;;分子生物标志物在污染环境早期诊断和生态风险评价中的应用[J];环境化学;2006年03期
2 李国基,刘明星,张首临,包万友,顾宏堪;Zn等金属离子对栉孔稚贝成活的毒性影响[J];海洋环境科学;1994年02期
3 赵红霞,詹勇,许梓荣;重金属对水生动物毒性的研究进展(一)[J];内陆水产;2003年01期
4 吴海一;孙世春;;重金属对扁额细首纽虫金属硫蛋白的影响[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2009年01期
5 徐立红,张甬元,陈宜瑜;分子生态毒理学研究进展及其在水环境保护中的意义[J];水生生物学报;1995年02期
6 陈金堤;Cu~(2+)对缢蛏幼虫生长发育的影响及EDTA的解毒作用[J];台湾海峡;1989年03期
7 龚春梅;庄志雄;;浅议毒物兴奋效应[J];中山大学研究生学刊(自然科学、医学版);2007年04期
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1 霍礼辉;泥蚶对重金属(铜、铅、镉)的富集和响应初步研究[D];宁波大学;2012年
【二级参考文献】
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1 陈振楼,许世远,柳林,余佳,俞立中;上海滨岸潮滩沉积物重金属元素的空间分布与累积[J];地理学报;2000年06期
2 陈培利,童坦君,张宗玉;DNA甲基化对基因表达的影响及其在衰老过程中的表现[J];国外医学(分子生物学分册);2000年03期
3 赵章元,孔令辉;渤海海域环境现状及保护对策[J];环境科学研究;2000年02期
4 李淑媛,苗丰民,刘国贤,杜瑞芝;渤海重金属污染历史研究[J];海洋环境科学;1996年04期
5 刘昌岭,张经;颗粒态重金属通过河流与大气向海洋输送[J];海洋环境科学;1996年04期
6 杨纪明,杨伟祥,郭如新,田明诚,孙宝龄,吴鹤洲;1983年夏季渤海上层鱼类生物量的估计[J];海洋科学;1986年01期
7 李士谔;DNA甲基化、基因表达与肿瘤[J];基础医学与临床;1996年05期
8 杨纪明;1982年7月渤海底层的鱼类生物量估计及其方法[J];科学通报;1983年20期
9 卢光明,赵军平,姚孝元,戚其平;DNA甲基化与砷的致癌机制研究[J];中国地方病学杂志;1999年04期
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1 史会来;楼宝;毛国民;骆季安;;舟山褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)仔鱼摄食和生长的研究[J];南方水产;2008年04期
2 唐贤明,潘鲁青,田景波;褐牙鲆鳃丝Na~+-K~+-AT Pase性质的研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2004年06期
3 李文涛,张秀梅,高天翔,井爱国;褐牙鲆水中阻力的初步研究[J];中国水产科学;2004年03期
4 线薇薇,朱鑫华;摄食水平对褐牙鲆幼鱼能量收支的影响[J];青岛海洋大学学报(自然科学版);2001年05期
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8 关健;柳学周;徐永江;官曙光;刘洪军;郑永允;;褐牙鲆♀×犬齿牙鲆♂杂交与繁育技术研究[J];科学养鱼;2011年05期
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2 线薇薇;朱鑫华;;褐牙鲆内源氮排泄率与体重和温度的关系[A];中国海洋与湖沼学会甲壳动物学分会、中国动物学会、中国海洋与湖沼学会生态学分会2000年学术研讨会论文摘要集[C];2000年
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9 周立斌;李永华;张海发;刘付永忠;;黄鳍东方鲀仔鱼摄食节律及日摄食量的研究[A];第五届广东、湖南、江西、湖北四省动物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
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1 钟磊;大西洋牙鲆在即墨繁育成功[N];中国渔业报;2007年
2 王文建;美国大西洋牙鲆南方海上网箱养成技术(一)[N];福建科技报;2006年
3 ;大西洋牙鲆养殖技术[N];山东科技报;2005年
4 王文建;美国大西洋牙鲆南方海上网箱养成技术(二)[N];福建科技报;2006年
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2 黄伟;汞、铅、锌对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)早期发育过程毒理作用的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
3 隋娟;褐牙鲆与夏鲆杂交及回交子代的早期发育及细胞遗传学研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
4 董晓煜;超饱和溶解氧在褐牙鲆养殖中的应用:生长及生理学机制分析[D];中国海洋大学;2012年
5 宋娜;西北太平洋两种海洋鱼类的分子系统地理学研究及分子标记在褐牙鲆增殖放流中的应用[D];中国海洋大学;2011年
6 徐冬冬;褐牙鲆和夏牙鲆杂交的遗传学研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
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8 王彦海;台湾海峡鱼类绦虫种类、季节动态及两种假叶目绦虫生活史早期发育阶段的观察[D];厦门大学;2001年
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6 缪锋;肉食性鱼类补偿生长特性的研究[D];中国科学院海洋研究所;2000年
7 张传骞;牙鲆与大黄鱼卵黄囊期发育阶段生化与能量代谢研究[D];中国科学院海洋研究所;2001年
8 关健;褐牙鲆♀×犬齿牙鲆♂杂交育种的初步研究[D];中国海洋大学;2007年
9 范延琛;崂山湾日本对虾增殖放流效果评估与古镇口湾褐牙鲆增殖放流的初步研究[D];中国海洋大学;2009年
10 刘奇;褐牙鲆标志技术与增殖放流试验研究[D];中国海洋大学;2009年
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