【摘要】：農(nóng)藥對(duì)靶生物毒殺的同時(shí),也會(huì)對(duì)環(huán)境中大量非靶生物產(chǎn)生毒性作用。輪蟲(chóng)是淡水浮游動(dòng)物的常見(jiàn)種和優(yōu)勢(shì)種,是水體藻類(lèi)與細(xì)菌等微生物的主要消費(fèi)者又是魚(yú)類(lèi)幼體階段的開(kāi)口餌料,在水生食物鏈中占據(jù)著非常重要的地位。考察農(nóng)藥對(duì)輪蟲(chóng)的作用對(duì)于研究農(nóng)藥對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響有著十分重要的意義。由于輪蟲(chóng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒(méi)有如高等動(dòng)物一樣復(fù)雜的生活史。主要生命過(guò)程僅為攝食、游泳和生殖。其中攝食行為是聯(lián)系著輪蟲(chóng)與較低營(yíng)養(yǎng)層面的生物之間的關(guān)聯(lián),是輪蟲(chóng)獲得營(yíng)養(yǎng)與能量的關(guān)鍵,游泳行為則決定著輪蟲(chóng)與其捕食者或競(jìng)爭(zhēng)者之間的相互關(guān)系而生殖行為則決定了輪蟲(chóng)對(duì)其自身的物種存在與發(fā)展的貢獻(xiàn)力大小,這3個(gè)指標(biāo)具有高度的生態(tài)學(xué)意義。本文選用輪蟲(chóng)中的模式種萼花臂尾輪蟲(chóng)為受試動(dòng)物,開(kāi)展有機(jī)磷農(nóng)藥樂(lè)果對(duì)輪蟲(chóng)的毒性研究。以輪蟲(chóng)攝食、游泳和生殖3種行為指標(biāo),考察在不同暴露條件下樂(lè)果對(duì)輪蟲(chóng)的行為的影響,為揭示有機(jī)磷農(nóng)藥樂(lè)果的致毒機(jī)理提供基礎(chǔ)生態(tài)毒理學(xué)研究數(shù)據(jù),主要研究結(jié)果為：1、考察了樂(lè)果對(duì)輪蟲(chóng)攝食行為的影響。首先考察了暴露于3個(gè)濃度樂(lè)果(0.2,1.0和1.8 mg.L-1)的作用下萼花臂尾輪蟲(chóng)的濾水率與攝取率的變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在中、低濃度時(shí)(0.2和1.0 mg.L-1),隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)輪蟲(chóng)的濾水率呈先升高后下降的趨勢(shì),輪蟲(chóng)表現(xiàn)出具有明顯的層級(jí)變化趨勢(shì),歷經(jīng)了“應(yīng)激興奮”、“適應(yīng)與調(diào)整”以及“毒性作用”三個(gè)階段。但在高濃度(1.8 mg.L-1)時(shí)不論暴露時(shí)間的長(zhǎng)短,樂(lè)果對(duì)輪蟲(chóng)都具有明顯的抑制作用。隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),輪蟲(chóng)攝食行為的兩個(gè)指標(biāo)：濾水率和攝取率的EC50值都有所降低,并且輪蟲(chóng)的濾水率對(duì)樂(lè)果的作用更敏感。此外本研究還通過(guò)考察樂(lè)果毒性作用結(jié)束后輪蟲(chóng)攝食行為的恢復(fù)情況探討可能的毒性作用延遲效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在低濃度(0.2 mg.L-1)時(shí),隨著恢復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng),萼花臂尾輪蟲(chóng)的濾水率和攝取率均有了一定程度的提高,表明農(nóng)藥作用效果移除后輪蟲(chóng)的攝取率有了一定程度的恢復(fù),但在12h內(nèi)并沒(méi)有完全恢復(fù)到正常水平。這說(shuō)明在此濃度下樂(lè)果對(duì)輪蟲(chóng)攝食行為的抑制作用是部分可逆的。1.0和1.8 mg.L-1兩個(gè)濃度組的輪蟲(chóng)在暴露結(jié)束后前6h內(nèi)濾水率和攝取率也都有一定程度的恢復(fù),但在6h后都有了顯著地下降,表明延遲的毒性作用開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)。推測(cè)毒性作用的延遲時(shí)間大致為暴露后6-8。2、考察了樂(lè)果對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)游泳行為的影響。首先運(yùn)用響應(yīng)面分析方法考察了樂(lè)果濃度、暴露時(shí)間及其交互作用對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)游泳行為的影響。結(jié)果表明樂(lè)果顯著地抑制了輪蟲(chóng)的游泳角速度與線(xiàn)速度。通過(guò)響應(yīng)面法得到的“濃度-時(shí)間-游泳行為響應(yīng)”模型顯示毒性作用的加強(qiáng)或減弱并不與樂(lè)果濃度的提高或降低直接相關(guān)。輪蟲(chóng)游泳角速度和線(xiàn)速度的變化趨勢(shì)表明樂(lè)果對(duì)輪蟲(chóng)游泳行為的影響與暴露時(shí)間高度相關(guān)。此外運(yùn)用主成分分析方法分析了樂(lè)果作用下輪蟲(chóng)游泳行為的變化情況。結(jié)果分為3大類(lèi)：游泳平衡性失衡、旋轉(zhuǎn)角度變小和位移速率變小。分析結(jié)果表明在同樣的暴露時(shí)間下由于樂(lè)果濃度不同,輪蟲(chóng)游泳行為的變化趨勢(shì)也會(huì)有很大的不同。暴露6h后,0.2 mg.L-1濃度組輪蟲(chóng)的游泳位移速率的變化最大,而在1.0,1.4和1.8 mg.L-1濃度組輪蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)左右平衡性失衡嚴(yán)重。而暴露12 h后,0.2和0.6 mg.L-1濃度組輪蟲(chóng)游泳角度的變化最大,1.0和1.4 mg.L-1濃度組輪蟲(chóng)游泳位移速率的變化最大,而在高濃度組(1.8 mg.L-1)輪蟲(chóng)游泳運(yùn)動(dòng)左右平衡性失衡嚴(yán)重。3、考察了樂(lè)果對(duì)萼花臂尾輪蟲(chóng)生殖行為的影響。結(jié)果表明樂(lè)果對(duì)輪蟲(chóng)的性成熟和生殖有著顯著地影響。一方面,1.0,1.4和1.8 mg.L-1三個(gè)濃度樂(lè)果顯著地影響了輪蟲(chóng)的生殖輸出,總產(chǎn)卵量和總后代量有了明顯的下降。另一方面樂(lè)果擾亂了輪蟲(chóng)正常的生理周期,性成熟時(shí)間則被推遲,生殖期歷時(shí)也大大縮短。這表明樂(lè)果對(duì)輪蟲(chóng)有可能的內(nèi)分泌干擾作用,影響個(gè)體發(fā)育與性成熟時(shí)間、抑制產(chǎn)卵數(shù)和后代數(shù)并影響降低卵的萌發(fā)率。此外通過(guò)比較樂(lè)果作用下母本輪蟲(chóng)(F0)、子一代輪蟲(chóng)(F1)和子二代輪蟲(chóng)(F2)的種群增長(zhǎng)率發(fā)現(xiàn)樂(lè)果對(duì)三個(gè)世代輪蟲(chóng)的作用效果有很大的差別,三個(gè)世代輪蟲(chóng)對(duì)樂(lè)果作用的敏感程度為子二代第一代母本,表明樂(lè)果的作用隨著代際間的傳遞得到了強(qiáng)化。樂(lè)果對(duì)輪蟲(chóng)生殖抑制作用的程度與該輪蟲(chóng)母本是否受到暴露高度相關(guān),推測(cè)樂(lè)果的毒性作用可能具有“代際傳遞”效應(yīng)。并且觀(guān)察到低濃度的樂(lè)果僅對(duì)母本輪蟲(chóng)有一定的生殖刺激作用,對(duì)后代輪蟲(chóng)的生殖(子一代和子二代)完全表現(xiàn)出抑制作用。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：X592
【圖文】：

為防止保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致藻液營(yíng)養(yǎng)損失，藻液保存時(shí)間不長(zhǎng)于１４邋ｄ。另一部分藻液經(jīng)逡逑靜置沉淀后去除上清培養(yǎng)基，加入新配置的ＢＧ－１１培養(yǎng)基，開(kāi)始新一輪的３級(jí)擴(kuò)大培逡逑養(yǎng)。蛋白核小球藻的循環(huán)培養(yǎng)與處理過(guò)程如圖２．２所示。藻的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件；溫度逡逑為２３±ｒＣ，光照強(qiáng)度為２０００ＬＵＸ，光周期為１２：邋１２（Ｌ：Ｄ）。逡逑輪蟲(chóng)食物逡逑■邐ｐＨ邐預(yù)培養(yǎng)培養(yǎng)食物源逡逑Ｐ邋＊胃逡逑圖２．２蛋白核小球藻的培養(yǎng)與使用逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｔｈｅ邋ｃｕｌｔｕｒｅ邋ａｎｄ邋ｕｓａｇｅ邋ｏｆ邋Ｃ邋ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ邋ｉｎ邋ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ逡逑１９逡逑

邐１２逡逑Ｔｉｍｅ邋（ｆｌ）逡逑圖２．１蛋白核小球藻的種群增長(zhǎng)曲線(xiàn)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｃｕｒｖｅ邋ａｎｄ邋ｄｙｎａｍｉｃ邋ｆｉｔ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ邋ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ逡逑蛋白核小球藻經(jīng)過(guò)３級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)后，一部分藻液經(jīng)過(guò)離也處理，濃縮收集，制成逡逑高密度的藻液，置于４’Ｃ避光保存，投喂輪蟲(chóng)前，用ＥＰＡ培養(yǎng)液稀釋到設(shè)定的濃度。逡逑為防止保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致藻液營(yíng)養(yǎng)損失，藻液保存時(shí)間不長(zhǎng)于１４邋ｄ。另一部分藻液經(jīng)逡逑靜置沉淀后去除上清培養(yǎng)基，加入新配置的ＢＧ－１１培養(yǎng)基，開(kāi)始新一輪的３級(jí)擴(kuò)大培逡逑養(yǎng)。蛋白核小球藻的循環(huán)培養(yǎng)與處理過(guò)程如圖２．２所示。藻的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件；溫度逡逑為２３±ｒＣ，光照強(qiáng)度為２０００ＬＵＸ，光周期為１２：邋１２（Ｌ：Ｄ）。逡逑輪蟲(chóng)食物逡逑■邐ｐＨ邐預(yù)培養(yǎng)培養(yǎng)食物源逡逑Ｐ邋＊胃逡逑圖２．２蛋白核小球藻的培養(yǎng)與使用逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｔｈｅ邋ｃｕｌｔｕｒｅ邋ａｎｄ邋ｕｓａｇｅ邋ｏｆ邋Ｃ邋ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ邋ｉｎ邋ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ逡逑１９逡逑

本實(shí)驗(yàn)所用彎花臂尾輪蟲(chóng)采自南京江寧余山水庫(kù)。在體視顯微鏡下挑選健壯、攜逡逑帶非混交卵的雌體為實(shí)驗(yàn)親本，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行＂克�。⑴囵B(yǎng)，經(jīng)多代穩(wěn)定培養(yǎng)所得。逡逑主要處理步驟如圖２．３所示。逡逑將多代穩(wěn)定培養(yǎng)的輪蟲(chóng)轉(zhuǎn)移至２４孔培養(yǎng)板中，置于人工氣候箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)條逡逑件為溫度２３±ｒＣ，光照強(qiáng)度為２０００ＬＵＸ，光周期為１２：邋１２（Ｌ：Ｄ）。定期投喂配置好逡逑的藻液（參見(jiàn)２．２．１）。培養(yǎng)期間每天更換一次培養(yǎng)液，并檢查輪蟲(chóng)產(chǎn)卵的狀況。記錄每逡逑天產(chǎn)后代的時(shí)間，并將產(chǎn)生的個(gè)體轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)板中，投喂的藻液與培養(yǎng)條件保持逡逑不變。輪蟲(chóng)采用ＥＰＡ培養(yǎng)基培養(yǎng)，配方如表２．２所示，使用１：邋５鹽酸調(diào)節(jié)ｐＨ至７．５。逡逑１、

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2806649