本文關(guān)鍵詞： 重金屬離子 纖毛蟲(chóng) 急性毒性 聯(lián)合毒性 轉(zhuǎn)錄組　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,重金屬污染物排放量增多,水體環(huán)境受到的威脅越來(lái)越嚴(yán)峻。及時(shí)進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)和準(zhǔn)確評(píng)價(jià)重金屬的生態(tài)毒性對(duì)于保護(hù)人類(lèi)健康有重要意義。與單一的理化監(jiān)測(cè)相比,利用模式生物進(jìn)行生態(tài)毒理試驗(yàn)?zāi)芨鎸?shí)地反映污染物的毒性,因而受到越來(lái)越多的關(guān)注。纖毛蟲(chóng)原生動(dòng)物對(duì)環(huán)境中某些因素的變化較敏感,可以作為生物毒理試驗(yàn)對(duì)象,研究重金屬離子的生物毒性。本試驗(yàn)以自然環(huán)境中廣泛存在的多小核草履蟲(chóng)(Paramecium multimicronucleatum)、粘游仆蟲(chóng)(Euplotes muscicola)和扇形游仆蟲(chóng)(Euplotes vannus)為受試生物,研究了 Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cr3+ Ni~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)六種常見(jiàn)重金屬離子對(duì)纖毛蟲(chóng)的生物毒性。將纖毛蟲(chóng)暴露于不同濃度的重金屬離子試劑中,測(cè)定纖毛蟲(chóng)的死亡率和各種重金屬離子對(duì)纖毛蟲(chóng)的24 h半致死濃度(LC50),確定重金屬離子的急性毒性和聯(lián)合毒性,以期為重金屬污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和水體質(zhì)量監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。此外,還利用IlluminaHiSeqTM測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行了多小核草履蟲(chóng)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,分析了 Cu~(2+)脅迫下多小核草履蟲(chóng)的基因表達(dá)差異,旨在為后續(xù)相關(guān)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.在單一毒性試驗(yàn)中,Cu~(2+)和Hg+對(duì)三種纖毛蟲(chóng)的毒性較強(qiáng),而Zn~(2+)對(duì)三種纖毛蟲(chóng)的毒性最弱。在不同濃度的重金屬離子試劑中暴露24h后,三種纖毛蟲(chóng)表現(xiàn)出不同程度的死亡率。Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cr3+、Ni~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)對(duì)多小核草履蟲(chóng)的 24hLC50分別為 0.032mg L~(-1)、59.4mg·L~(-1)、42.7mg L~(-1)、2.94mg L~(-1)、0.347 mg·L~(-1)、0.073 mg L~(-1),對(duì)粘游仆蟲(chóng)的 24 hLC50 分別為 0.065 mg·L~(-1)、70.6 mg·L~(-1)、48.4 mg·L~(-1)、3.73 mg·L~(-1)、23.2 mg·L~(-1)、0.045 mg·L~(-1),對(duì)扇形游仆蟲(chóng)的24 h LC50分別為 0.233 mg·L~(-1)、22.8 mg·L~(-1)、0.88 mg·L~(-1)、17.4 mg·L~(-1)、89.2 mg·L~(-1)、0.019 mg·L~(-1)。2.聯(lián)合毒性試驗(yàn)研究了 Cu~(2+)-Zn~(2+)、Cd~(2+)-Hg~(2+)、Cu~(2+)-ZZn~(2+)-Cr3+-Ni~(2+)三組混合試劑對(duì)纖毛蟲(chóng)的毒性效應(yīng),試劑中重金屬離子混合比例能影響聯(lián)合毒性作用類(lèi)型,表現(xiàn)為拮抗作用或協(xié)同作用。Cu~(2+)-Zn~(2+)和Cd~(2+)-Hg~(2+)對(duì)三種纖毛蟲(chóng)的聯(lián)合毒性類(lèi)型差異較大,在濃度1:1和毒性1:1時(shí)聯(lián)合毒性類(lèi)型不同。Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cr3+-Ni~(2+)的聯(lián)合毒性類(lèi)型主要為拮抗作用,混合溶液的毒性小于四種重金屬離子單一毒性之和。3.多小核草履蟲(chóng)的轉(zhuǎn)錄組利用Illumina HiSeqTM測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序。用Trinity軟件從頭組裝后,共獲得6603305條Contigs和80093條Unigenes,其中40538條Unigenes注釋到數(shù)據(jù)庫(kù)中。14307條Unigenes在GO數(shù)據(jù)庫(kù)有注釋信息,包括結(jié)合、催化活性、代謝過(guò)程和細(xì)胞過(guò)程等。17787條Unigenes在COG數(shù)據(jù)庫(kù)中注釋到25個(gè)功能分類(lèi)預(yù)測(cè)蛋白,包括信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制、普通功能預(yù)測(cè)、翻譯后修飾、蛋白轉(zhuǎn)換、伴侶等。6839條Unigenes在KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)中注釋到43個(gè)二級(jí)代謝通路,主要有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、碳水化合物代謝、轉(zhuǎn)錄等。4.多小核草履蟲(chóng)暴露于0.01 mg·L~(-1) Cu~(2+)中48 h后,共有54條差異表達(dá)基因,包括10條上調(diào)表達(dá)基因和44條下調(diào)表達(dá)基因。在KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)中共注釋到4條代謝通路:基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子(Basal transcription factors)、病毒致癌(Viral carcinogenesis)、蛋白質(zhì)運(yùn)輸(Protein export)、核酸切除修復(fù)(Nucleotide excision repair),均為下調(diào)表達(dá),表明Cu~(2+)脅迫可以影響多小核草履蟲(chóng)體內(nèi)轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞增殖、蛋白質(zhì)運(yùn)輸、核酸切除修復(fù)等代謝過(guò)程。
[Abstract]:The biological toxicity of heavy metal ions to ciliates was studied . The results were as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : The toxicity effects of Cu ~ ( 2 + ) - Zn ~ ( 2 + ) , Cd ~ ( 2 + ) - Hg ~ ( 2 + ) , Cu ~ ( 2 + ) - ZZn ~ ( 2 + ) - Cr 3 + - Ni ~ ( 2 + ) on ciliates were studied by using Illumina HiSeqTM sequencing platform . Protein export and nucleic acid excision repair are downregulated , suggesting that Cu ~ ( 2 + ) stress can affect the metabolism of transcription , cell proliferation , protein transport , nucleic acid excision repair and so on .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：X171.5

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