除草剂苯唑草酮对小球藻的毒性机制研究

摘要

苯唑草酮是一种具有苯甲酯吡唑啉酮类结构的新型高选择性除草剂，用于控制玉米苗后的阔叶杂草和禾本科杂草。已有研究表明苯唑草酮会引起大鼠血清酪氨酸水平升高，导致眼、肝、肾、胰腺和甲状腺等发生不良反应。国内外对苯唑草酮的毒性研究很少，对水生生物的毒性效应及致毒机制研究未见报道。小球藻因为易于分离培养、个体小、生长周期短和对有毒物质最为敏感等优点，而成为毒理学研究中广泛应用的模式生物。因此，论文选用小球藻作为受试对象，研究苯唑草酮的毒性，以评估该农药的环境安全性。
　　论文探讨了除草剂苯唑草酮对小球藻的毒性机制，主要对细胞的生长、氧化应激、细胞形态和光合活性等方面的影响进行了研究。结果显示，暴露在苯唑草酮处理24～96h后，小球藻生长受到了明显的抑制。20mg L-1苯唑草酮会诱导藻细胞产生活性氧自由基，并引起氧化应激、激发抗氧化系统、导致MDA含量增加、CAT、POD、SOD及GST活性的变化等。细胞色素含量及光合作用相关基因的相对转录量也出现了明显的变化，这意味着苯唑草酮破坏了藻细胞的光合作用系统。此外，相比对照组，20mg L-1苯唑草酮导致藻细胞膜通透性发生了显著变化，造成40.40％的细胞膜损伤率。流式细胞仪测定显示，藻液中藻细胞的形态相比对照组更为复杂。TEM图像也支持上述结论，苯唑草酮破坏了藻细胞的完整性，损坏细胞膜，细胞内部结构也发生了变化。
　　论文结果表明，除草剂苯唑草酮对藻类生长和生理功能的影响较为显著，推测其生理反应发生变化的原因是苯唑草酮通过诱导小球藻氧化应激的产生。论文苯唑草酮对小球藻的毒性效应以及致毒机制的研究，为环境中苯唑草酮的安全应用提供了参考。

目录

声明

摘要

符号说明

前言

第一章 文献综述

1．1 环境中农药的污染及其危害

1．2．1 苯唑草酮简介

1．2．2 苯唑草酮的毒理学研究

1．3 除草剂对藻类生长抑制的研究

1．3．1 藻类在除草剂毒理学研究中的应用

1．3．2 小球藻在毒理学研究中的优势

1．4 除草剂对藻的致毒机理

1．4．1 藻细胞膜的破坏

1．4．2 光合作用的影响

1．4．3 生物抗氧化酶系统的影响

1．4．4 藻细胞的新陈代谢的影响

1．4．5 藻细胞结构和形态的改变

1．5 课题的提出及研究内容

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 仪器与试剂

2．2．2 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 苯唑草酮原药的定性、定量分析

2．3．2 苯唑草酮对小球藻的生长抑制作用

2．4 本章小结

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 ROS及MDA在小球藻内的产量

3．3．2 细胞的抗氧化系统反应

3．4 本章小结

第四章 苯唑草酮对小球藻光合作用系统和细胞活性的影响

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．1 仪器与试剂

4．2．2 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 苯唑草酮对小球藻光合色素的影响

4．3．2 苯唑草酮对小球藻psaB、psaC、rbcL基因表达的影响

4．3．3 苯唑草酮对小球藻细胞形态和膜完整性的影响

4．3．4 苯唑草酮对小球藻内部结构的影响

4．4 本章小结

5．1 本文结论

5．2 本文创新

5．3 不足与展望

参考文献

作者简历及攻读学位期间发表的论文

致谢