高效氯氰菊酯和毒死蜱單獨或聯(lián)合對斑馬魚胚胎的毒性研究.pdf

1、有機磷類和菊酯類殺蟲劑在農(nóng)業(yè)和生活中的大量使用不可避免地造成水環(huán)境污染，威脅到水生生物的生存，并能通過富集濃縮和食物鏈傳遞危害人類健康。因此農(nóng)藥對水環(huán)境和水生生物的影響日益成為人們的關(guān)注焦點。本研究以毒理學常用模式生物斑馬魚胚胎作為研究材料，探究了毒死蜱(CPF)和高效氯氰菊酯(BCP)單獨和聯(lián)合毒性及其作用機制。
　　在本研究中，我們通過形態(tài)學觀察評價兩種農(nóng)藥潛在的發(fā)育毒性和聯(lián)合作用方式。在單一農(nóng)藥急性毒性實驗中將3 hpf的斑

2、馬魚胚胎暴露于濃度梯度的處理溶液中96 h，觀察統(tǒng)計畸形率、孵化率和死亡率，計算出毒死蜱和高效氯氰菊酯96 h半致死濃度(LC50)分別為1.18 mg/L和0.029 mg/L。在兩種農(nóng)藥的高濃度暴露組中斑馬魚胚胎出現(xiàn)了嚴重畸形，并且對50 hpf的胚胎孵化率產(chǎn)生影響。在聯(lián)合急性毒性實驗中，根據(jù)單一農(nóng)藥的96h-LC50，按照等毒性單位比混合兩種農(nóng)藥，計算得出混合農(nóng)藥的96h-LC50為0.38 mg/L，通過濃度加和模型、獨立作用模

3、型、Marking相加指數(shù)法和聯(lián)合指數(shù)法確定兩種農(nóng)藥之間是協(xié)同作用。
　　為了評價CPF和BCP以及兩者聯(lián)合作用下的氧化壓力，采用熒光定量PCR方法分析暴露72 h和96 h幼魚氧化應(yīng)激相關(guān)基因(Mn–sod、Cu/Zn–sod、cat、gstp2、nrf2、keap1、cox1、ucp2、bcl2)的表達，并對抗氧化酶活性(SOD、CAT、GST)和丙二醛(MDA)含量進行檢測。暴露72 h時，這些抗氧化酶及相關(guān)基因在CPF、B

4、CP和MIX暴露組中大多數(shù)表現(xiàn)為上調(diào)，僅在MIX組中CAT活性及其編碼基因cat表現(xiàn)為下調(diào)。暴露96 h時，在CPF和MIX組中部分基因由上調(diào)變?yōu)橄抡{(diào)。在所有暴露組中MDA含量都顯著升高，表明兩種農(nóng)藥單獨和聯(lián)合作用都會引起胚胎細胞氧化損傷。
　　為了深入探究兩種農(nóng)藥單一和聯(lián)合毒性作用機制，我們對暴露96 h的幼魚進行了轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq)，并通過微滴式數(shù)字PCR對轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進行了驗證。測序結(jié)果表明，CPF脅迫下差異基因有3

5、56個；BCP脅迫下差異基因有2198個；兩者聯(lián)合作用下差異基因數(shù)則高達2358個。差異基因KEGG富集結(jié)果顯示，CPF vs CK組差異基因顯著富集到2個代謝通路，分別是ECM-受體相互作用和DNA復(fù)制；BCP vs CK組差異基因也顯著富集到2個代謝通路，分別是光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和粘著連接。MIX vs CK組差異基因顯著富集到5個代謝通路，包括粘著斑、細胞周期、DNA復(fù)制、光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、ECM-受體相互作用。組織切片結(jié)果顯示兩種農(nóng)藥單獨和聯(lián)