異丙隆對萊茵衣藻的生理毒性和生物富集的研究.pdf

1、農(nóng)藥在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中起著非常重要的作用，然而大量使用農(nóng)藥導(dǎo)致了其在環(huán)境中的殘留，造成了環(huán)境的污染，也影響了非靶標(biāo)生物的生長。異丙隆是一種廣泛應(yīng)用的取代脲類除草劑，近年來在水生環(huán)境中經(jīng)常能夠檢測到異丙隆的殘留。為了評估異丙隆對水生植物的毒性以及在水生態(tài)環(huán)境中的歸趨，本論文研究了異丙隆對模式生物萊茵衣藻的生理毒性以及萊茵衣藻對異丙隆的生物富集、生物降解作用。研究結(jié)果對了解異丙隆對水生態(tài)環(huán)境的危害性，認(rèn)識異丙隆對水環(huán)境結(jié)構(gòu)和功能的整體效應(yīng)以及其遷

2、移轉(zhuǎn)化規(guī)律，同時(shí)為探索監(jiān)測水生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)藥污染提供一定的科學(xué)數(shù)據(jù)。
　　 為了研究異丙隆處理對萊茵衣藻的生長的影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)定了5個(gè)濃度梯度5，15，25，35和50μg L-1以及不加異丙隆的空白對照，測定細(xì)胞密度和葉綠素含量的變化。結(jié)果表明，異丙隆處理抑制了萊茵衣藻的生長，細(xì)胞密度和葉綠素含量都有所減少，隨著異丙隆處理濃度的升高，這種抑制作用逐漸增強(qiáng)。這兩種測定指標(biāo)均可以用作評價(jià)異丙隆對萊茵衣藻毒性大小的理想指標(biāo)。同時(shí)也研究了培

3、養(yǎng)時(shí)間變化與毒性的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，藻細(xì)胞對環(huán)境的適應(yīng)性使得異丙隆對萊茵衣藻生長的抑制作用逐漸減弱。為了評估不同濃度異丙隆處理對萊茵衣藻光合作用的抑制，實(shí)驗(yàn)測定了葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm和Yield的變化情況，結(jié)果也呈現(xiàn)濃度相關(guān)性。
　　 論文研究了異丙隆對萊茵衣藻的活性氧脅迫及響應(yīng)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在異丙隆濃度處理范圍內(nèi)(5～50μg L-1)，藻細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)被誘導(dǎo)過量產(chǎn)生，進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞內(nèi)膜質(zhì)過氧化作用，

4、TBARS物質(zhì)丙二醛含量與沒有添加異丙隆的對照相比明顯升高。處理濃度越高，丙二醛含量就越高。藻細(xì)胞內(nèi)過量的ROS激活了細(xì)胞內(nèi)抗氧化物岐化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)，它們作為抗氧化酶系共同作用以消除細(xì)胞中過量ROS，從而降低甚至消除活性氧傷害。同時(shí)，細(xì)胞內(nèi)重要的解毒酶谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)被激活。半定量PCR的結(jié)果證實(shí)了與SOD，CAT，APX活性相關(guān)的基因在轉(zhuǎn)錄水平上受到調(diào)控，調(diào)控程度與酶活力的變

5、化趨勢基本吻合。半定量PCR結(jié)果還發(fā)現(xiàn)血紅素加氧酶HO-1基因被ROS激活，表達(dá)量與異丙隆濃度正相關(guān)。
　　 最后論文研究了萊茵衣藻對異丙隆的生物富集和降解作用。在初始異丙隆添加濃度為5～50μg L-1范圍內(nèi)，萊茵衣藻可以通過生物富集作用降低培養(yǎng)基中的異丙隆含量。隨著處理濃度的提高，藻中異丙隆的富集量呈現(xiàn)增加的趨勢。生物富集因子(BCF)隨著處理濃度的升高而逐漸減小，在5μg L-1時(shí)，生物富集能力最強(qiáng)，BCF達(dá)到284.24