【摘要】：多溴聯(lián)苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers, PBDEs)是一類新型的持久性有機(jī)污染物,易蓄積在生物的脂肪和蛋白質(zhì)中,能夠在食物鏈中遷移、放大,對(duì)生物體健康的潛在危害性極大。目前,PBDEs對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡與持續(xù)發(fā)展的潛在威脅已引起了世界范圍的廣泛關(guān)注。褶皺臂尾輪蟲分布廣、繁殖快、生命周期短、實(shí)驗(yàn)室易培養(yǎng),是沿岸海域常見(jiàn)的海洋浮游動(dòng)物,也是生態(tài)毒理學(xué)中理想的實(shí)驗(yàn)生物。為此,本文選擇低溴代的BDE-47和高溴代的BDE-209作為脅迫因子,以褶皺臂尾輪蟲(Branchionus plicatilis)作為受試生物,研究PBDEs對(duì)褶皺臂尾輪蟲的個(gè)體存活、形態(tài)、運(yùn)動(dòng)行為、種群增長(zhǎng)及生殖的影響,系統(tǒng)分析不同濃度的PBDEs脅迫對(duì)于輪蟲個(gè)體及種群的影響,找出響應(yīng)脅迫的規(guī)律性;研究輪蟲抗氧化防御系統(tǒng)對(duì)兩種PBDEs亞致死脅迫的響應(yīng),并對(duì)這兩種PBDEs對(duì)輪蟲的脂質(zhì)過(guò)氧化、DNA的損傷差異進(jìn)行分析,以期從種群、個(gè)體、生理生化、分子等不同生物組織層次入手,闡明PBDEs對(duì)海洋浮游動(dòng)物褶皺臂尾輪蟲的生態(tài)學(xué)效應(yīng),并對(duì)可能的毒性作用機(jī)理進(jìn)行了初步的探討,同時(shí)評(píng)估上述指標(biāo)是否可以作為PBDEs毒性評(píng)估的有效途徑和監(jiān)測(cè)手段。研究方法及主要結(jié)論如下：1.BDE-47和BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲的急性毒性效應(yīng)(1)運(yùn)用概率單位法計(jì)算得到DMSO對(duì)褶皺臂尾輪蟲的96 h-NOEC值為1.01%。(2)用解剖鏡觀察并記錄輪蟲的存活數(shù)和死亡數(shù),采用概率單位法計(jì)算得到BDE-47對(duì)褶皺臂尾輪蟲的半致死濃度24h LC5022 mg/L, BDE-209對(duì)輪蟲的24h LC5080mg/L,其海水溶液短時(shí)間內(nèi)毒性極低。(3) BDE-47在96 h內(nèi)的LC50值均比BDE-209的LC50值小,說(shuō)明BDE-47對(duì)褶皺臂尾輪蟲的急性毒性比BDE-209更強(qiáng)。(4) Olympus倒置顯微鏡下觀察拍攝輪蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化,作用96后BDE-47使輪蟲個(gè)體形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化,而BDE-209的影響不大。2.BDE-47和BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲的聯(lián)合毒性效應(yīng)聯(lián)合毒性作用時(shí),分別采用濃度1：1和毒性1：1進(jìn)行試驗(yàn),應(yīng)用Marking相加指數(shù)法計(jì)算AI (Additive index),評(píng)價(jià)二者的聯(lián)合毒性,兩種試驗(yàn)配比方式得到的結(jié)果類似,暴露時(shí)間為24 h、48 h時(shí)AI0,聯(lián)合作用結(jié)果均為協(xié)同作用;72 h、96 h時(shí)AI0,均表現(xiàn)為拮抗作用。3.BDE-47和BDE-209的亞急性毒性對(duì)褶皺臂尾輪蟲種群增長(zhǎng)和休眠卵產(chǎn)量的影響采用3d種群增長(zhǎng)和4 d休眠卵產(chǎn)量實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果證明了輪蟲的種群增長(zhǎng)和有性生殖相關(guān)參數(shù)是反映BDE-47和BDE-209對(duì)輪蟲亞致死毒性的敏感指標(biāo)。二者對(duì)褶皺臂尾輪蟲的種群增長(zhǎng)和生殖參數(shù)均有顯著影響且BDE-47的影響更大,包括種群增長(zhǎng)率、攜卵雌體/不攜卵雌體(OF/NOF)、混交雌體/非混交雌體(MF/AF)、休眠卵產(chǎn)量和混交雌體百分率。應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)測(cè)定輪蟲體內(nèi)PBDEs濃度,經(jīng)過(guò)7天暴露后,BDE-47在輪蟲體內(nèi)積累的相對(duì)含量遠(yuǎn)高于BDE-209。4.BDE-47和BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲生命表統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)、種群增長(zhǎng)參數(shù)以及生殖價(jià)的影響；應(yīng)用生命表技術(shù)獲得輪蟲種群的特定年齡存活率和特定年齡繁殖率,以邏輯斯諦方程擬合輪蟲種群增長(zhǎng)過(guò)程,計(jì)算最大環(huán)境容納量、種群生長(zhǎng)曲線到達(dá)拐點(diǎn)的時(shí)間及生殖價(jià)。(1)高濃度的BDE-47和BDE-209皆能使輪蟲存活率開(kāi)始下降的時(shí)間提前和顯著降低輪蟲的特定年齡繁殖率。BDE-209能夠一定程度地推遲輪蟲生殖高峰到達(dá)的時(shí)間,BDE-47則不明顯。(2)輪蟲的生命表參數(shù),包括凈生殖率(R0)、種群增長(zhǎng)率(rm)、周限增長(zhǎng)率(λ)、生命期望(E0)和世代時(shí)間(T)能夠被BDE-47和BDE-209顯著影響。(3)BDE-47和BDE-209能夠顯著影響褶皺臂尾輪蟲種群增長(zhǎng)曲線的邏輯斯蒂方程參數(shù)。一定濃度的BDE-47和BDE-209均顯著降低了輪蟲種群最大環(huán)境容納量K值,顯著縮短了輪蟲種群生長(zhǎng)曲線到達(dá)拐點(diǎn)的時(shí)間(Tp)。BDE-47比BDE-209對(duì)輪蟲種群增長(zhǎng)能夠產(chǎn)生更加不利的影響。(4)PBDEs作用下的生殖價(jià)與對(duì)照相比整體水平有所降低。5.BDE-47和BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲體內(nèi)幾種抗氧化酶活力、脂質(zhì)過(guò)氧化及DNA損傷的影響。(1)在BDE-47和BDE-209作用的48 h內(nèi),隨著時(shí)間的延長(zhǎng),輪蟲的SOD活力整體均表現(xiàn)出“先促后抑”的趨勢(shì)；CAT活力總體均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；POD活力呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。上述結(jié)果反映出二者能夠顯著破壞褶皺臂尾輪蟲的抗氧化能力。(2)輪蟲MDA含量隨時(shí)間的推移和BDE-47和BDE-209濃度的增大呈現(xiàn)出顯著的升高趨勢(shì),二者能夠顯著造成輪蟲體內(nèi)的脂質(zhì)過(guò)氧化。(3)DNA堿解旋值的下降說(shuō)明BDE-47和BDE-209對(duì)輪蟲DNA造成了一定程度的損傷。(4)上述各指標(biāo)均可以用作指示這兩種PBDEs污染脅迫的生物學(xué)指標(biāo),且通過(guò)相關(guān)性分析可知,褶皺臂尾輪蟲各解毒代謝指標(biāo)間存在著一定的相關(guān)性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X171.5

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