發(fā)布時間：2017-12-06 16:03

  本文關鍵詞：菊酯類殺螨劑對意大利蜜蜂腦神經細胞影響的生化及分子機制的研究

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【摘要】：蜜蜂是一種重要的經濟昆蟲,在農業(yè)中通過幫助植物傳花授粉,從而大大提高農產品的產量和品質。但隨著設施農業(yè)的發(fā)展,農業(yè)生態(tài)環(huán)境中殺蟲劑等的大量施用對蜜蜂造成的毒害越來越引起人們的重視。為更好的保護蜜蜂為農作物及自然界植物授粉,有必要研究環(huán)境有害物質對蜜蜂的毒性作用機理并建立一套更為靈敏準確的毒性風險評價技術。本項研究從幾種主要殺蟲劑在亞致死劑量下對蜜蜂生物學的影響入手,研究了其對蜂群繁殖的影響。同時以溴氰菊酯(DM)為素材研究了對意大利蜜蜂工蜂腦神經細胞內游離鈣離子濃度([Ca2+]i)的影響規(guī)律以及對鈣通道的作用進行了研究,通過實驗得到了如下結果：1、亞致死劑量下,聯(lián)苯菊酯、溴氰菊酯及氟氨氰菊酯均極限著地降低了蜂王產卵量；聯(lián)苯菊酯與溴氰菊酯極顯著地降低了意大利蜜蜂封蓋率和發(fā)育成功率并可極顯著的延長工蜂由卵發(fā)育至成蜂的歷期。上述研究結果表明這三種殺蟲劑在亞致死劑量下仍會顯著影響蜜蜂蜂群的正常繁殖。2、建立了針對蜜蜂腦神經細胞體外培養(yǎng)及鈣離子濃度測量技術的一套較完整的方法。該項測量技術的建立將有助于形成一套以細胞[Ca2+]i變化為衡量指標的細胞水平的環(huán)境有毒物質對蜜蜂風險的更為迅速而準確的評價系統(tǒng),從而改變目前常用的利用蜜蜂生物學方法進行毒性評價的手段。3、實驗明確了DM對蜜蜂腦神經細胞[Ca2+]i的影響規(guī)律：(1)即使極低濃度的DM仍會迅速并極顯著地影響細胞內[Ca2+]i;(2)伴隨著時間推移,不同濃度DM處理組間出現顯著差異：當DM濃度0.25 mg/L時,即使后期去除DM的影響,[Ca2+]i仍維持在高位,說明由于DM濃度過高已造成細胞Ca2+的過載而死亡；當DM濃度0.25 mg/L時,去除DM的影響,[Ca2+]i能夠逐漸恢復,說明細胞仍處于存活狀態(tài),具有一定的恢復功能；(3)將DM濃度降低至0.03 mg/L,神經細胞恢復后與正常細胞的[Ca2+]i的值相比仍存在極顯著差異,這說明低濃度的DM雖不能造成細胞的中毒致死,但仍對細胞造成了損害并進而可能對蜜蜂神經及機體的正常生理活動造成影響。4、通過實驗明確了DM刺激造成蜜蜂神經細胞[Ca2+]i升高的主要靶位是位于細胞膜上的電壓依賴型T-型鈣離子通道蛋白,DM將特異性的開啟T-型鈣離子通道,使得胞外Ca2+大量進入胞內,從而造成胞內[Ca2+]i的迅速升高。5、通過亞致死劑量下DM飼喂意大利蜜蜂工蜂不同時間后腦神經細胞T-型鈣離子通道蛋白α-1H亞基mRNA表達差異的研究表明,亞致死劑量的溴氰菊酯會顯著降低蜜蜂腦神經細胞T_型鈣離子通道a-1H亞基基因的表達。
【學位授予單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S895.9

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