乙草胺对斑马鱼幼鱼早期发育阶段甲状腺相关基因的影响

作者:胡竞进;曹楚彦;杨梅;桂文君;朱国念 刊名:农药学学报 上传者:潘文远

【摘要】为评价乙草胺的毒性,以斑马鱼为受试生物,采用静态法和实时荧光定量PCR方法,研究了乙草胺对斑马鱼成鱼和胚胎的急性毒性、对胚胎的致畸作用,以及不同窗口期暴露对幼鱼甲状腺相关基因的影响。结果表明:乙草胺对斑马鱼成鱼96 h-LC50值为3.04 mg/L,属中等毒性,对胚胎的120 h-LC50值为5.32 mg/L;斑马鱼胚胎受精后于0.3 mg/L乙草胺中暴露5 d,幼鱼可出现心包囊水肿、脊索弯曲等致畸现象。窗口期暴露试验表明:斑马鱼胚胎受精后3 h起于0.06 mg/L乙草胺中暴露10和14 d,以及在0.3 mg/L乙草胺中暴露10 d,均会引起幼鱼脱碘酶基因(d1、d2)、甲状腺激素受体基因(trα、trβ)、钠/碘同向转运体基因(s1c5a5)、促甲状腺激素释放激素基因(crh)、促甲状腺激素基因(tsh)等的表达呈现不同程度下调,而在0.3 mg/L乙草胺中暴露14 d,除d1的表达量显著上调外,对其余各相关基因的表达均无明显影响。试验结果表明,乙草胺能够干扰斑马鱼幼鱼早期发育,且在不同暴露浓度和时间下,干扰效应存在较大差异。

全文阅读

近年越来越多的研究表明,多种农药能对机体的甲状腺内分泌产生干扰作用。例如,暴露于三唑酮(triadimefon)[1]、丁草胺(butachlor)[2]、己唑醇(hexaconazole)及戊唑醇(tebuconazole)[3]中均会改变斑马鱼幼鱼甲状腺激素T3、T4的浓度,并影响促甲状腺激素(tsh)、脱碘酶(d1)及甲状腺激素受体(tr)等相关基因的表达;暴露于三氟氯氰菊酯(cyhalothrin)中可降低淡水鲶鱼体内甲状腺激素含量[4];暴露于久效磷(moncrotophos)中能引起金鱼甲状腺病理学变化,并使其甲状腺激素T3含量下降[5]。乙草胺(acetochlor)自1971年问世以来,已在世界范围内得到广泛应用[6],是我国目前使用量最大的3种除草剂之一[78]。随着其大量使用,残留在土壤中的乙草胺随着雨水的淋溶作用等进入江河、池塘等地表水,加上其相对稳定的累积作用,使得水环境中乙草胺浓度和检出率逐年增加[913];甚至在长期接触乙草胺的工人体液中也有0.15g/L的残留量检出[14]。因此,环境中大量残留的乙草胺可能会对水生生物的生长、发育、繁殖以及群落的稳定等造成不利影响。已有研究表明,乙草胺对泥鳅、中华大蟾蜍及非洲爪蟾等具有一定的内分泌干扰效应。乙草胺可导致泥鳅红细胞细胞核异常和肝脏损伤[15];对变态期的非洲爪蟾具有抑制雄性化和促进雌性化的作用[16];可损坏花背蟾蜍蝌蚪肝脏细胞的DNA和细胞膜,并对其肝脏有氧化胁迫作用[17];可引起中华大蟾蜍早期胚胎发育出现原肠外突和畸胎[18];促使离体蟾蜍心肌收缩能力下降、心率减慢[19]等。此外,还有研究认为乙草胺能加速北美豹蛙蝌蚪的早期变态发育[20];缩短牛蛙和非洲爪蟾蝌蚪变态期[2122];影响牛蛙蝌蚪脑部的发育[23]等。虽然乙草胺是一种广泛使用并在水体中频繁检出的药剂,但有关其对水生生物甲状腺内分泌的干扰效应却尚未见研究报道。笔者研究了乙草胺对斑马鱼成鱼和胚胎的急性毒性以及对胚胎的致畸作用,并依据常菊花等[24]的研究报道,在受精后5~14d斑马鱼体内甲状腺激素变化剧烈的阶段设置窗口期暴露试验,测定了乙草胺连续暴露对受精后10和14d斑马鱼幼鱼体内甲状腺相关基因表达的影响。1材料与方法1.1供试生物试验用鱼为斑马鱼Daniorerio野生型品系(AB)(由浙江大学动物科学院提供)。将斑马鱼成鱼雌、雄分开饲养于斑马鱼养殖系统,早晚2次定时喂食刚孵化的新鲜丰年虫Artemianauplii。饲养水温控制在(261),光周期为14h/10h(光/暗),自然死亡率保持在5%以下。饲养两周后挑选体型大小一致、健康活泼的个体供试。1.2试剂及主要仪器93.2%的乙草胺(acetochlor)原药(由杭州庆丰农化有限公司提供)。TrizolreagentRNA提取试剂(Invitrogen公司,美国);UNlQ-10柱式总RNA抽提试剂盒(上海生物工程有限公司);PrimeScriptTMRTreagentKit反转录试剂盒、gDNAEraser去基因组DNA试剂盒和SYBRGreenPCRKit实时荧光定量PCR试剂盒(Takara公司,大连)。斑马鱼养殖系统(北京爱生科技发展有限公司);StepOnePlusTMReal-TimePCR仪(AppliedBiosystems公司,美国);智能光照培养箱(宁波江南仪器厂);台式离心机(Eppendorf公司,德国);万分之一电子分析天平(Sartorius公司,德国);TE2000尼康倒置荧光显微镜;岛津GCMS-2010plus

参考文献

引证文献

问答

我要提问