洛克沙胂暴露胁迫对土壤线虫群落结构及秀丽隐杆线虫毒性作用的影响

摘要

洛克沙胂是一种有机砷类饲料添加剂，具有抗球虫和抗菌的功能，还能促进动物生长，在我国被广泛应用。畜禽饲喂洛克沙胂后在体内残留量低、蓄积时间很短、胃肠道吸收少，大部分以原形随粪便和尿液直接排泄到体外。兽药通过畜禽排泄物进入环境，不仅能对环境生态产生影响，人类健康也会因为其通过食物链富集而受到潜在威胁。本文以土壤线虫和秀丽隐杆线虫为指示生物，进行了洛克沙胂暴露胁迫对土壤线虫群落结构和秀丽隐杆线虫毒性作用的影响研究，为洛克沙胂环境暴露的生态毒性效应评价与风险评估提供依据。
　　本文通过盆栽模拟试验研究洛克沙胂暴露胁迫对土壤线虫群落结构的影响，试验添加洛克沙胂浓度（以As计）分别为15 mg/kg、75 mg/kg、150 mg/kg干土并设置不施加洛克沙胂的对照组，在油菜的生长关键期取样。试验结果表明：土壤线虫不同营养类群对洛克沙胂的响应在油菜成熟期比较明显。线虫的生态指数对不同浓度洛克沙胂反映比较敏感，在油菜的蕾薹期，土壤中的总砷含量与优势度指数λ值具有显著的正相关关系；在油菜的成熟期，土壤中的总砷含量与植物寄生线虫成熟度指数PPI值和PPI/MI比值具有显著的正相关关系。
　　以秀丽隐杆线虫作为实验动物，在洛克沙胂暴露胁迫下，分别检测了对秀丽隐杆线虫的24小时死亡率、第一代和第二代线虫头部摆动频率与身体弯曲频率，以及第一代产卵数目与世代时间、半数死亡时间和寿命等相关毒性作用评价指标的影响，检测了对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA的损伤作用，而且检测了对秀丽隐杆线虫体内一系列常规抗氧化指标变化的影响，还从RNA水平研究了hsp-16.1、hsp-16.41、hsp-70、sod-3、gst-1、dhs-28和daf-12基因表达的变化。结果表明：（1）洛克沙胂对秀丽隐杆线虫的运动能力、生殖系统以及寿命都有不良影响；（2）随着洛克沙胂浓度的增加，彗尾DNA百分比含量、彗星尾长以及Olive尾矩逐渐增加，其相关系数R>0.99，说明在实验浓度范围内，存在极显著的浓度-效应关系。洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA具有损伤作用；（3）SOD和CAT活性随着洛克沙胂暴露浓度增加逐渐下降，丙二醛（MDA）含量明显上升，在50μg/L时，GSH-Px活性上升，而后逐渐下降。在250和500μg/L浓度组中，与对照组相比，GSH-Px活性下降极显著。由此可见，洛克沙胂对秀丽隐杆线虫的抗氧化功能具有损伤作用；（4）洛克沙胂暴露胁迫能够导致hsp-16.1、hsp-16.41和hsp-70基因表达量升高，sod-3、gst-1和daf-12基因表达量降低，对dhs-28基因表达量无显著影响。由此可见，洛克沙胂对秀丽隐杆线虫具有氧化应激效应、细胞毒性和发育毒性。
　　本文初步探讨了洛克沙胂对土壤线虫和秀丽隐杆线虫的生态毒性效应，洛克沙胂暴露胁迫可影响土壤线虫生态多样性以及引起秀丽隐杆线虫的多种毒性损伤作用。研究结果可为有机胂添加剂的生态毒理学研究及遗传毒性、毒性机理以及氧化应激反应等提供试验依据。

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1 前言

1.1 洛克沙胂简介

1.2 环境污染土壤指示生物—土壤线虫

1.3 秀丽隐杆线虫

1.4 研究目的及意义

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 方法

3 结果与分析

3.1 洛克沙胂暴露胁迫对土壤线虫群落结构的影响

3.2 洛克沙胂暴露胁迫对秀丽隐杆线虫生理水平的影响

3.3 洛克沙胂暴露胁迫对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA损伤的影响

3.4 洛克沙胂暴露胁迫对秀丽隐杆线虫抗氧化功能的影响

3.5 洛克沙胂暴露胁迫对秀丽隐杆线虫胁迫相关基因mRNA表达的影响

4 讨论

4.1 洛克沙胂暴露胁迫对土壤线虫群落结构的影响

4.2 洛克沙胂暴露胁迫对秀丽隐杆线虫生理水平的影响

4.3 洛克沙胂暴露胁迫对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA损伤的影响

4.4 洛克沙胂暴露胁迫对秀丽隐杆线虫抗氧化功能的影响

4.5 洛克沙胂暴露胁迫对秀丽隐杆线虫胁迫相关基因mRNA表达的影响

全文总结

致谢

参考文献