生命早期Hg2+暴露对斑马鱼自发游泳和繁殖行为的影响研究

来源 :重庆师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:handsomels
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
汞(Hg)是一种常见的重金属污染物,具有非必需、易富集、高毒性等特点。由于其具有特殊的理化性质,汞被广泛应用于电子设备、医疗器械、油漆、农药等工农业生产,导致水环境汞污染形势日益严峻,从而威胁水生态健康和水产品安全。已有研究表明,汞暴露能损伤鱼类的神经系统和生殖系统,进而对其游泳运动和繁殖产生不利影响。然而,关于鱼类生命早期无机汞暴露对其自发游泳和后期及后代繁殖行为的影响研究较为缺乏,相关机制有待进一步阐释。本文以模式生物斑马鱼为研究对象,首先研究了生命早期(胚胎/仔鱼)斑马鱼Hg2+暴露对其自发游泳的影响,从神经系统发育(神经递质含量和神经系统发育关键基因表达水平)和骨骼肌发育(骨骼肌组织学和骨骼肌发育关键基因表达水平)两方面探讨Hg2+暴露抑制斑马鱼自发游泳的机制;然后,研究了仅生命早期(胚胎/仔鱼)Hg2+暴露对斑马鱼成年期及子一代繁殖行为的影响,分析繁殖行为参数(触碰次数、追逐次数、雌鱼进入产卵区的次数和时间、雄鱼进入产卵区的次数和时间、雌鱼和雄鱼同时进入产卵区的次数和时间)、产卵量、受精率,以及调控繁殖行为关键基因的表达水平,明确生命早期Hg2+暴露对后期及子一代繁殖行为和繁殖成功率的影响以及后代能否恢复。主要研究结果如下:1.生命早期Hg2+暴露对斑马鱼自发游泳的影响将斑马鱼胚胎自受精后2h(2hpf)开始分别暴露于Hg2+浓度为1、4和16μg/L的水体中7d(即168hpf),分析仔鱼的游泳参数、神经递质含量、骨骼肌组织学、神经系统发育和骨骼肌发育相关基因的表达水平。结果显示:与对照组相比,16μg/L Hg2+组仔鱼的游泳距离和平均速度显著减小,表明Hg2+暴露抑制斑马鱼的自发游泳;仔鱼体内神经递质(乙酰胆碱和多巴胺)含量在16μg/L Hg2+组显著减少;Hg2+暴露下调了神经系统发育相关基因[(音猬因子a(shha)、类胚胎致死性异常视觉基因3(elavl3)、脑源性神经营养因子(bdnf)、胶质纤维酸性蛋白(gfap)、突触蛋白IIa(syn2a)、髓鞘碱性蛋白(mbp)、α1-微管蛋白(α1-tubulin)和生长相关蛋白(gap-43)]的m RNA表达水平,表明Hg2+暴露抑制了斑马鱼神经系统的发育。就骨骼肌发育来看,4和16μg/L Hg2+组仔鱼的骨骼肌组织学出现松散和无序的病变,且Hg2+暴露影响了骨骼肌发育相关基因[成对盒基因3(pax3)、成对盒基因7(pax7)、生肌决定因子(myo D)、肌肉生成素(myo G)、生肌调节因子4(mrf4)、生肌因子5(myf5)和肌肉生长抑制素(myostain)]的表达水平,表明Hg2+暴露损伤了斑马鱼骨骼肌的发育。因此,本研究表明,生命早期Hg2+暴露可能通过损伤斑马鱼神经系统和骨骼肌的发育,进而降低其自发游泳。2.生命早期Hg2+暴露对斑马鱼成年期和子一代繁殖行为的影响将斑马鱼胚胎自2 hpf开始分别暴露于Hg2+浓度为0.6、3和15μg/L的水体中5 d(即5 dpf),随后转移至清水中饲养115 d至成年(即120 dpf,此为F0代),分析其繁殖行为、产卵量、受精率以及调控繁殖行为相关基因的表达水平,并以此为亲本收集胚胎在清水中饲养120 d至成年(此为F1代),同样检测上述指标。结果显示:生命早期Hg2+暴露导致雄鱼的触碰次数、雌鱼进入产卵区的次数和时间、雄鱼进入产卵区的次数和时间、雌鱼和雄鱼同时进入产卵区的次数和时间均减少,产卵量和受精率下降。此外,生命早期Hg2+暴露干扰了与生殖调控相关的激素和神经肽基因[亲吻素1(kiss1)、亲吻素2(kiss2)、促性腺激素抑制激素(gnih)和促性腺激素抑制激素受体2(gnihr2)]的表达水平,这可能是导致繁殖行为减少及生殖成功率下降的潜在原因。然而,在F1代中,雌鱼和雄鱼的上述指标均无显著变化,表明由生命早期Hg2+暴露诱导的正常繁殖行为模式的破坏并未持续到后代。因此,本研究表明,生命早期Hg2+暴露抑制了成年期斑马鱼的繁殖行为,但这种抑制效应在F1代得以恢复。
其他文献
氮沉降和全球变暖通过改变有机碳分解影响全球碳储量,本研究通过117d的控制温度和施氮量的室内培养实验,探讨了在不同温度下氮添加对中亚热带格氏栲天然林和杉木人工林土壤有
含氮杂环是一类重要的有机化合物,在药物分子结构中占有极其重要的地位,是有机化学领域研究的重点之一。近年来,自由基化学研究受到了广泛的关注,是构建此类杂环的重要手段。
随着海洋经济的发展,海洋环境中金属材料的腐蚀问题逐渐受到重视。海洋中存在大量的微生物,易附着于金属材料表面形成生物膜,改变海水/金属界面的物理化学特性,影响金属的腐蚀过程。微生物腐蚀是海洋腐蚀中不可忽视的重要问题。海水中的腐蚀微生物种类繁多,根据菌种与代谢特征,可分为硫酸盐还原菌、产酸菌、铁氧化细菌、铁还原细菌与产粘液菌等,它们能够参与铁、硫等元素循环过程,并由此改变金属表面的阴、阳极反应过程。其
基于社交网络中心度幂律分布规律,绝大多数个体组成了网络“长尾”,仅有极少数个体成为了影响力用户,影响力用户判别是社交网络领域的研究热点。随着新媒体技术的快速发展和国家对网络舆情监管重视程度的增强,如何有效地判别影响力用户引起了社会学、计算机科学和复杂系统动力学等多领域学者越来越广泛的关注。目前,用户影响力的测度指标主要集中于信息在网络中的扩散参数,如信息传播的速度、范围和深度。这种测度本质刻画的是
蛋白质在生命活动中起着重要的作用,许多研究生理或病理的机制也都是建立在蛋白质水平上的。蛋白质的可逆磷酸化是人体中重要的翻译后修饰,并且许多疾病与异常磷酸化修饰密切
在知识经济时代全面到来之际,知识积累作为公司重要竞争资源,其丰富性日益加强,迭代更新速度越来越快。知识共享作为影响组织知识积累的重要途径,受到多重因素的影响。知识共享过程中激励机制这一因素对组织内知识共享有效程度有十分重要的理论和实际意义。知识共享中激励机制的研究已有很多成果,有专家从心理学角度切入研究个体知识共享的动机,有学者从博弈论的角度分析知识共享过程中各方的成本与收益问题,也有学者通过组织
随着飞行器飞行马赫数的提高、飞行距离的延长,对天线窗口材料提出了更加苛刻的要求,现有的透波材料无法满足应用需求。氮化硅基陶瓷材料由于其优异的力、热、电综合性能及良好抗热震和耐烧蚀性能,已成为继熔石英之后重点发展的新一代耐高温透波材料。但致密氮化硅材料的介电常数偏高,在拓宽天线罩工作频段与缩减瞄准误差等方面仍存在一定的局限性,多孔化是实现其介电性能优化的有效途径。因此,开展新型孔隙率连续梯度宽频透波
电子侦察是利用电子侦察设备截获目标雷达、通信电台或别的通信设施辐射的电磁信号,并通过技术手段获取目标位置信息、战略部署或者平台类型等信息。电子侦察是电子对抗技术
空间充气可展结构的展开动力学分析随着太空技术的发展越来越多的受到诸多科研工作者的关注,因其相比于传统展开结构具有低质量、收拢体积小等不可替代的优点。但模拟太空环境来进行可展结构充气展开的地面试验比较困难,因此有限元模拟仿真成为重要的研究手段。为了增加空间结构在充气展开时的稳定性和可靠性,实现空间结构的顺利展开,同时完成其工程目标,本文进行了以下研究工作:(1)创建了尼龙搭扣和单根气囊有限元模型,将
随着大数据到来,新产生的数据量呈指数增长,人们面临的优化问题的规模也随之增长,通常用于解决此类问题的演化计算方法在大规模的数据下无法令人满意。而分布式计算和云平台在传统的开发模式下,需要对于每一个优化问题开发针对性的计算应用,浪费了大量资源。后来出现的分布式启发算法平台通常有部署复杂、并行化程度不高、扩展困难、用户和开发者界面不友好、算法和问题支持不多等不足之处。本文旨在克服上述计算平台的不足之处