三丁基锡对孔雀鱼(Poecilia reticulata)性征和生殖的影响及机制研究

摘要

三丁基锡(tributyltin, TBT)是一种有机锡化合物，能够引起腹足类的性畸变，造成雌鱼的雄性化，具有潜在的类雄/抗雌激素活性，并导致鱼类精子数减少、受精成功率显著下降等一系列生殖损伤，但作用机制尚不清楚。孔雀鱼的性别二色性和雄鱼的生殖行为被认为是评估环境内分泌干扰作用的敏感且直观的指标。因此，本文选择性成熟的全红白子孔雀鱼为研究对象，采用与个体生殖力有直接因果关系的效应生物标志物来评价三丁基锡对孔雀鱼性征和生殖行为的潜在危害，以产仔数和后代仔鱼畸形率为指标来确定三丁基锡在种群水平对孔雀鱼生殖的影响，并从芳香化酶(P450 aromatase, P450arom) mRNA表达、雄激素睾酮(testosterone, T)、雌激素17β-雌二醇(estradiol, E2)分泌等角度探讨三丁基锡产生生殖毒性的内分泌干扰作用机制。
　　(1)5 ng/L、50 ng/L、500 ng/L三丁基氯化锡(tributyltin chloride, TBTCl)暴露孔雀鱼28天，通过测定皮肤中橙色面积和皮肤总面积计算颜色指数。结果表明：50 ng/L、500 ng/L TBTCl暴露使雌鱼皮肤颜色指数显著增加，雄鱼皮肤颜色指数无明显变化，三丁基锡对雌性孔雀鱼表现出类雄/抗雌激素活性。
　　(2)5 ng/L、50 ng/L、500 ng/L TBTCl暴露雌性孔雀鱼28天，采用实时定量PCR方法检测卵巢组织中芳香化酶 mRNA表达水平，采用放射免疫分析法(radioimmunoassay, RIA)检测了鱼体性激素含量。结果表明：500 ng/L TBTCl暴露组雌鱼卵巢中cyp19a mRNA表达显著降低，抑制芳香化酶将T转化为E2的过程，导致雌鱼E2显著降低。
　　(3)5 ng/L、50 ng/L、500 ng/L TBTCl暴露雄性孔雀鱼28天，采用RIA检测雄鱼体内 T含量，通过测定生殖足长度和总体长计算生殖足指数。结果表明：50 ng/L TBTCl暴露使雄鱼T含量升高，导致雄鱼生殖足指数增加，三丁基锡对雄性孔雀鱼表现出类雄激素活性。
　　(4)5 ng/L、50 ng/L、500 ng/L TBTCl暴露雄性孔雀鱼28天，采用实时定量RT-PCR方法检测脑中芳香化酶mRNA表达水平，采用RIA检测雄鱼体内E2含量，通过录像分析统计雄鱼对雌鱼的生殖行为。结果表明：各暴露组雄鱼脑中的cyp19a和cyp19b mRNA表达量均显著下降，鱼体E2含量随TBTCl暴露浓度的升高呈现下降趋势，最终抑制雄鱼的S型展示、追逐、停驻三种生殖行为。
　　(5)对雄性孔雀鱼生殖行为的抑制对产仔数没有影响，但最终导致 F1代畸形率显著增加，主要表现为脊柱弯曲和卵黄囊肿。
　　综上所述，本文从分子水平(cyp19a和cyp19b mRNA表达、性激素水平)、组织/器官水平上(性腺指数、颜色指数、生殖足指数)、个体水平(S型展示、追逐、停驻等生殖行为)、种群水平(产仔数和后代畸形率)等不同生物学水平，研究了三丁基锡对雌性、雄性孔雀鱼的生殖毒性和内分泌干扰作用，证实了三丁基锡可通过抑制芳香化酶基因表达水平干扰性激素平衡，对雌性和雄性孔雀鱼发挥生殖毒性。

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0 前言

1 有机锡的污染现状及环境危害性

1.1 有机锡的来源

1.2 有机锡的环境污染

1.3 有机锡的生殖内分泌干扰效应

1.4 研究展望

1.5 研究目的和技术路线

2 三丁基锡对孔雀鱼性征和生殖的影响

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

2.4 小结

3 三丁基锡对孔雀鱼性征和生殖的影响机制

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

3.4 小结

4 结论及展望

4.1 结论

4.2 创新点

4.3 展望

参考文献

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