苯胺致小鼠肝细胞和淋巴细胞DNA损伤及其修复效应

目的研究苯胺的遗传毒性及其修复动力学效应。方法应用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术,检测100 mg/kg苯胺单次灌胃3、8、16、24、32 h后,对KM小鼠肝细胞和淋巴细胞DNA损伤及时效关系。结果 SCGE实验结果显示肝细胞从8 h开始尾长和尾矩逐渐增大,至16 h DNA损伤程度达到最大,相比对照组差异有显著性(P0.01),随着时间的延长,DNA损伤程度逐渐减轻,在32 h DNA损伤已恢复正常,与对照组相比差异无显著性(P0.05);而淋巴细胞则在16 h开始尾长和尾矩逐渐增大,24 h时达到最大,32 h时DNA损伤逐渐恢复。结论苯胺对肝细胞和淋巴细胞具有潜在的遗传毒性;2个DNA损伤指标的变化存在明显的时间效应关系,说明这两种细胞具有有效DNA修复机制。     

0#柴油对斑马鱼基因组DNA和环境DNA遗传毒性的RAPD比较

研究利用随机扩增多态性DNA (Random Amplified Polymorphic DNA, RAPD)技术, 以斑马鱼基因组DNA和其养殖水体中的环境DNA (environmental DNA, eDNA)为模板, 检测0#柴油可溶性组分对斑马鱼(Danio rerio)遗传毒性的影响。结果显示, 通过基因组DNA和eDNA扩增的RAPD图谱均可检测到0#柴油对斑马鱼的遗传毒性。在未受到柴油暴露时, 斑马鱼基因组DNA和水环境中eDNA在96h内的RAPD图谱均无明显变化; 在不同浓度的柴油暴露下, 随着暴露时间(0、24h、48h、72h、96h)延长, 基因组DNA和eDNA的多态性位点减少, 模板稳定性降低; 随着柴油浓度(15%、50%、100%)的增加, 基因组DNA和eDNA的多态性位点也减少, 模板稳定性降低。这表明0#柴油对斑马鱼基因组DNA和eDNA的遗传毒性均呈现时间-效应和浓度-效应关系, 并且无论以斑马鱼基因组DNA还是eDNA为模板, 柴油暴露组和未进行暴露的对照组的RAPD扩增图谱条带变化趋势一致。研究结果为通过RAPD技术检测柴油对水生生物的遗传毒性提供了新的研究思路和技术手段。     

三个鲫品系DNA含量的比较研究

采用流式细胞术 (FCM)对红鲫、彭泽鲫、异育银鲫进行红血球DNA含量的检测分析比较 ,以鉴定它们的倍性。结果显示 ,红鲫红血球的DNA含量是 3 0pg ,彭泽鲫是 4 7pg ,异育银鲫是 4 8pg。显而易见 ,彭泽鲫的DNA含量是二倍体红鲫的 1 57倍 ,异育银鲫的DNA含量是红鲫的 1 6倍。采用肾细胞直接制作染色体的方法进行红鲫、彭泽鲫、异育银鲫的染色体倍性鉴定 ,结果红鲫的染色体数目是 10 0 ,为二倍体 (2n =10 0 ) ,彭泽鲫的染色体数目是 162 ,为三倍体 (3n =162 ) ,异育银鲫的染色体数目是 156— 162 ,为三倍体 (3n =156— 162 )。研究证明 :不同品系鲫的DNA含量高低与染色体的倍性有显著的正相关性     

四个鲫鱼品系线粒体DNA的限制性酶切分析

用差速离心和核酸酶消化法从红鲫 (C auratusredvar .)、湘鲫 [F1hybridsofredcruciancarp (♀ )×commoncarp (♂ ) ]、野鲫 (C auratusauratus)和白鲫 (C auratuscuvieri)的肝组织及白鲫的卵巢中提取和纯化线粒体DNA。用 9种内切酶 (EcoRⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ、BamHⅠ、XhoⅠ、XbaⅠ、SalⅠ和KpnⅠ )进行单酶酶解 ,经琼脂糖凝胶电泳分析 ,检测出PstⅠ、KpnⅠ和BglⅡ 3种酶在品系间存在限制性片段长度多态性 ,但并未检测出品系内的限制性片段长度多态性。计算出红鲫、湘鲫、白鲫和野鲫的mtDNA大小分别约为 16 19、 16 0 2、 16 6 0和 16 0 6kb。根据限制性酶切片段共享度 ,计算出 4个品系间的遗传距离 ,结果表明存在直接亲缘关系的红鲫与湘鲫之间的遗传差异最小 ,证实了红鲫与子代湘鲫之间mtDNA遵循母系遗传的特性。     

异源四倍体鲫鲤及其原始亲本遗传变异的微卫星标记分析

采用从鲤中分离出来的32对微卫星DNA标记,对异源四倍体鲫鲤、红鲫和野鲤的基因组DNA进行了研究。在筛选出的15对微卫星引物中,随引物不同,各等位基因数为1～8个,大小在100～420bp之间。从3个不同群体内部的遗传相似系数来看,异源四倍体鲫鲤个体之间的遗传相似系数最大,说明异源四倍体鲫鲤群体内部的遗传变异程度最低,已经形成了一个遗传性状稳定的群体。从3个不同群体之间的遗传相似系数来看,异源四倍体鲫鲤和红鲫遗传相似系数为0．5625,和野鲤的遗传相似系数为0．5125,说明异源四倍体鲫鲤接受原始母本的遗传物质比原始父本野鲤要多一些。微卫星标记与以前报道的RAPD标记的检测结果是相似的,然而由微卫星标记获得的种群内和种群间的遗传距离均大于RAPD,说明微卫星标记比RAPD标记显示出更高的个体多态性。     

铅、铬胁迫对大弹涂鱼血细胞遗传损伤的彗星实验检测

通过彗星实验研究重金属Pb、Cr对大弹涂鱼的外周血细胞的影响。用不同浓度的Pb、Cr对大弹涂鱼外周血细胞进行1 h的染毒后通过单细胞凝聚电泳检测DNA损伤情况。结果表明国标浓度的Pb（0.005 mg/L）、Cr（0.05 mg/L）对大弹涂鱼外周血细胞均无明显影响;而国标10倍、100倍和1000倍浓度的Pb或Cr胁迫均会造成血细胞DNA损伤,且离子浓度与血细胞DNA的损伤程度间均存在＂剂量-效应＂,即浓度越高,DNA损伤越严重。因此大弹涂鱼血细胞可作为评价重金属遗传损伤毒性效应的敏感性生物标志物。     

甲磺酸甲酯对酵母DNA损伤及端粒酶活性的影响

观察甲磺酸甲酯 (MMS)对酿酒酵母S2 88C细胞染色体DNA的损伤及端粒酶活性的调节。结果表明 ,甲磺酸甲酯引起酵母细胞DNA损伤 ,随着MMS浓度的增加及作用时间的延长 ,DNA损伤程度加重 ,同时明显提高酵母细胞端粒酶活性。当用 0 .4mmol/LMMS作用 72h后 ,端粒酶活性最高 (是对照组的1.4 7倍 ) ,在作用 96h及 12 0h后端粒酶活性逐渐下降 ,但均高于对照组。甲磺酸甲酯对酿酒酵母S2 88C细胞端粒酶活性的上调作用可能与其DNA损伤有关 ,断裂DNA的损伤后修复可能是端粒酶介导的。     

用彗星实验技术分析MTX对小鼠细胞DNA的损伤作用

MTX是一种抗叶酸药物 ,作用于增殖细胞 ,为了解其作用机制和探测其遗传毒性靶器官 ,以小鼠为研究对象 ,用彗星实验技术检测了MTX腹腔注射染毒后对脾、骨髓、胸腺、和外周血淋巴细胞的DNA损伤作用及其与MTX剂量间的相关。 1.2 5～ 5mg/kgMTX可诱发小鼠体内 4种细胞的DNA单链断裂 ,核DNA损伤程度与用药剂量呈正相关。不同种类细胞对MTX的易感性不同 ,脾、骨髓、胸腺、外周血淋巴细胞可能是MTX的遗传毒性靶细胞。外周血淋巴细胞在SCGE分析中的拖尾现象可作为用药后组织器官对药物敏感性反映的生物标志     

对二甲苯对皱纹盘鲍肝胰腺细胞DNA的损伤

为研究对二甲苯对皱纹盘鲍肝胰腺的毒性作用,设置4个浓度(0.5、1.0、1.5和2.0 mg·L^-1)和对照组,开展为期21 d的对二甲苯对皱纹盘鲍的亚慢性毒性试验,采用彗星试验技术进行皱纹盘鲍肝胰腺细胞DNA损伤分析,采用CASP分析软件对拖尾率、彗星尾长、彗尾DNA相对含量、Olive矩等损伤指标进行统计。结果表明: 与对照组相比,各染毒组皱纹盘鲍肝胰腺细胞DNA均受到损伤,且损伤程度存在显著性差异。随着染毒浓度的增加,肝胰腺细胞DNA受损程度加重,高浓度甚至可以引发细胞凋亡,呈现一定的剂量-损伤效应。中浓度对二甲苯短时间暴露即可对皱纹盘鲍肝胰腺细胞造成DNA损伤,随着暴露时间延长,细胞DNA受损程度加重,呈现一定的时间-损伤效应。但长时间暴露细胞DNA各损伤指标有所减小,这可能与细胞自身的DNA修复机制和生物体解毒系统的代谢机制有关。研究表明,对二甲苯可对皱纹盘鲍肝胰腺细胞产生氧化损伤,导致DNA断裂,高浓度的对二甲苯长时间暴露可导致其细胞凋亡。     

苯胺对黑斑蛙蝌蚪外周血红细胞的遗传毒性效应

为从不同遗传终点检测苯胺对黑斑蛙(Rana nigromaculata)蝌蚪红细胞的遗传毒性,将黑斑蛙蝌蚪暴露于0、3.45、17.26、34.53、69.06μg/L不同浓度的苯胺96 h后,显微镜下观察红细胞形态和数目的变化,采用微核试验测定红细胞微核率,通过彗星试验测定彗星尾长和尾距的变化。从17.26μg/L浓度组开始出现红细胞变形拉长和细胞膜破裂,且随着苯胺浓度的增加而增多。另外,各浓度组蝌蚪红细胞数目随着苯胺溶液浓度的增加而逐渐减少,且与空白对照相比差异显著(P0.01)。微核试验结果显示,各浓度处理组微核率均显著高于空白对照组(P0.05),但由于苯胺所致的红细胞破裂和Heinz小体的影响,微核率和浓度之间并未出现明显的浓度-效应关系。彗星试验结果显示,不同浓度苯胺处理组与空白对照组相比,蝌蚪红细胞尾长和尾距均显著增加(P0.05或P0.01),并与处理浓度之间存在显著的浓度-效应关系。上述结果表明,苯胺可诱发黑斑蛙蝌蚪红细胞的染色体、DNA损伤,具有较强的遗传毒性效应;苯胺最高浓度处理组69.06μg/L蝌蚪红细胞DNA损伤水平与5 mg/L环磷酰胺相近,显现明显的DNA损伤,因此建议渔业水质标准对水体中苯胺限量的规定不应高于此值。     

新疆伊犁河鲫鱼遗传多样性初步研究

为了解我国西北地区野生鲫鱼的遗传多样性,鲫鱼样品从新疆伊梨河中采用小型拖网捕获。通过解剖观察性腺鉴定性别;采用碘化丙啶（PI）染色,经流式细胞仪测定血细胞核DNA含量;采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,考马斯亮蓝染色分析血清转铁蛋白多态性。结果表明：新疆伊梨河鲫鱼群体为具雌、雄的两性个体的群体;伊犁河鲫鱼血细胞核DNA平均含量为(5.315±0.215) pg/个细胞核,血细胞核DNA含量约为二倍体彩鲫DNA含量的1.53倍,与银鲫血细胞核DNA含量相当;在所采集的鲫鱼样品中共发现9种转铁蛋白表现型, 由7个等位基因调控,等位基因频率依次为Tf a0.063、Tf b0.063、Tf f0.095、Tf g0.169、Tf c0.174、Tf e0.175和Tf d0.270。基因型频率分别为Tf cd0.043、Tf cdf0.043、Tf abdg0.043、Tf def 0.087、Tf ce0.13、Tf de0.13、Tf df0.13、Tf abeg0. 13和Tf cdg0.26。综合分析,伊犁河现存野生鲫鱼为银鲫,且具有两性融合生殖能力。伊犁河鲫鱼表现出的遗传特性可能与该特定水环境有关。     

异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和它们父母本线粒体DNA 12S rRNA基因遗传变异的分析

采用质粒克隆测序方法,获得了异源四倍体鲫鲤5个个体、异源四倍体鲫鲤雌核发育二倍体后代2个个体、三倍体湘云鲫2个个体及红鲫、湘江野鲤和日本白鲫各1个个体的线粒体DNA 12S rRNA基因的全序列。经对比发现,异源四倍体5个个体共享2种单元型,异源四倍体鲫鲤雌核发育二倍体后代2个个体、三倍体湘云鲫2个个体以及红鲫、湘江野鲤和日本白鲫各1个个体分别共享1种单元型。用MEGA 1.0 软件分析了它们的碱基组成和核苷酸序列差异,用邻接法构建系统进化树。它们间的序列同源性在95%~99%之间,异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和它们母本（分别为红鲫和日本白鲫）之间的序列同源性大于异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和它们父本（分别为湘江野鲤和异源四倍体鲫鲤）之间的序列同源性,结果表明：异源四倍体鲫鲤和三倍体湘云鲫在线粒体DNA 12S rRNA基因上具有母性遗传特征。本研究另一值得注意地方的是异源四倍体鲫鲤经过9代(F3-F11)繁殖后,在5个个体中发现了2种单元型,说明在四倍体基因库中存在遗传多样性,为四倍体基因库的繁殖、保护和种群复壮提供了一些有价值的信息。     

几种鲤鲫鳞片色素细胞和体色发生的观察

通过普通鲫、红鲫、水晶彩鲫、普通鲤、蓝鲤、荷包红鲤和锦鲤的不同色彩鳞片色素细胞和体色发生过程观察,确定组成鳞片的色素细胞有4种:红色素、黄色素、黑色素和鸟粪素细胞,分布在鳞片的上层和下层,由于组合不同、大小不同和形状不同,就形成了多种多样的不同体色。本研究描述了不同品种鲤、鲫鱼从出苗到体色形成的发生过程,总结和归纳了不同时期体色变化的异同点,以期为鱼类的体色研究提供理论依据。     

杀虫剂敌敌畏和除草剂丁草胺对斑腿树蛙蝌蚪的遗传毒性

敌敌畏和丁草胺是我国农田中使用最普遍的杀虫剂和除草剂,这些农田化学物质对当地的水生动物及种群造成很大威胁.本文以广泛分布于我国南方农田区域的斑腿树蛙蝌蚪为研究对象,用碱性单细胞电泳方法(或慧星试验)对暴露在不同浓度的敌敌畏(2.08,4.16,6.24,8.32,10.40 mg/L)和丁草胺(0.1025,0.205,0.410,0.820,1.230 mg/L)溶液中的蝌蚪进行了遗传毒性的检测.结果表明在实验室条件下,随着农药浓度的增加,蝌蚪的DNA损伤(DNA尾长与尾宽比)随之增加;敌敌畏浓度为2.08 mg/L和丁草胺浓度为0.41 mg/L时,对蝌蚪造成显著的损伤,而且农药的剂量与蝌蚪的DNA损伤(DNA尾长与尾宽比)呈显著的线性关系敌敌畏,y=1.136±0.0083x,r=0.957,P<0.01;丁草胺,y=0.968±0.0093x,r=0.964,P<0.01.本研究表明这两种农药对我国的两栖动物具有遗传毒性作用;同时也表明,在检测环境污染物对蝌蚪的基因毒性方面,碱性单细胞电泳分析是一种合适的方法[动物学报 51(3)447-454,2005].     

甘露寡糖对异育银鲫生长性能、免疫及HSP70基因表达的影响

为探讨甘露寡糖(MOS)对异育银鲫生长、免疫、肠道组织结构及抗病力的影响,试验选取360尾异育银鲫[初均重(16.19±0.03)g],随机分成5组、每组3个重复,在日粮中添加不同浓度甘露寡糖(0、60、120、240、480 mg/kg),连续投喂80d,并于第80天时进行嗜水气单胞菌感染,测定异育银鲫生长、免疫、肠道结构等指标及异育银鲫抗嗜水气单胞菌感染的能力。试验结果表明,无论投喂50d,还是80d,甘露寡糖对鱼体的生长指标(特定生长率、增重率、蛋白质效率、饵料系数)均没有显著影响(P>0.05);投喂50d,与对照组比,甘露寡糖能显著提高血清球蛋白浓度(P<0.05);投喂80d后,与对照组比,240、480 mg/kg甘露寡糖组能显著提高碱性磷酸酶活性,甘露寡糖组能显著提高血清球蛋白浓度(P<0.05),480 mg/kg甘露寡糖组能显著提高血清总抗氧化能力,120、240 mg/kg甘露寡糖组能显著提高肠褶皱襞长(P<0.05),对皱襞间质宽、黏膜下层宽没有显著影响(P>0.05),肌层宽随着MOS的添加有增加趋势(P>0.05);嗜水气单胞菌感染后,与对照组比,240、480 mg/kg甘露寡糖组成活率提高了22.6%,免疫保护率达45.4%。日粮中添加甘露寡糖组对鱼体肝脏HSP70基因表达没有显著影响(P>0.05)。因此,添加240、480 mg/kg甘露寡糖能提高鱼体的免疫能力,增强鱼体抗病原菌感染能力。     

Genotoxic and cytotoxic effects induced by aluminum in the lymphocytes of the common carp (Cyprinus carpio)

Few studies have been made in regard to the effect of aluminum on the molecular and cellular structure and function of aquatic organisms; therefore, in the present report we determined the genotoxic and cytotoxic effects induced by the metal on the lymphocytes of carp (Cyprinus carpio). Three groups of fish were exposed to 0.05, 120, and 239 mg/L of aluminum (Al), respectively, by using Al₂ (SO₄)₃·7H₂O, and another group was included as control. The cells obtained were studied with the comet assay, flow cytometry, and the TUNEL method. With the first method we found a concentration and time dependent, significant increase in the amount of DNA damage induced by Al, and a higher damage when we evaluated the level of oxidized DNA. By applying flow cytometry we established that the metal induced a DNA content increase and ploidy modifications as well as apoptosis and disturbances of the cell cycle progression. With the last method we determined a significant increase in the amount of apoptotic cells, mainly in the 72–96 h period. Our results established that Al caused deleterious DNA and cellular effects in the tested organism, and they suggested the pertinence of evaluating toxicity induced by the metal in organisms living in contaminated water bodies.     

Cell proliferation and gill morphology in anoxic crucian carp

Is DNA replication/cell proliferation in vertebrates possible during anoxia? The oxygen dependence of ribonucleotide reductase (RNR) could lead to a stop in DNA synthesis, thereby making anoxic DNA replication impossible. We have studied this question in an anoxia-tolerant vertebrate, the crucian carp (Carassius carassius), by examining 5'-bromo-2'-deoxyuridine incorporation and proliferating cell nuclear antigen levels in the gills, intestinal crypts, and liver. We exposed crucian carp to 1 and 7 days of anoxia followed by 7 days of reoxygenation. There was a reduced incidence of S-phase cells (from 12.2 to 5.0%) in gills during anoxia, which coincided with a concomitant increase of G(0) cells. Anoxia also decreased the number of S-phase cells in intestine (from 8.1 to 1.8%). No change in the fraction of S-phase cells ( approximately 1%) in liver was found. Thus new S-phase cells after 7 days of anoxia were present in all tissues, revealing a considerable rate of DNA synthesis. Subsequently, the oxygen-dependent subunit of crucian carp RNR (RNRR2) was cloned. We found no differences in amino acids involved in radical generation and availability of the iron center compared with mouse, which could have explained reduced oxygen dependence. Furthermore, the amount of RNRR2 mRNA in gills did not decrease throughout anoxia exposure. These results indicate that crucian carp is able to sustain some cell proliferation in anoxia, possibly because RNRR2 retains its tyrosyl radical in anoxia, and that the replication machinery is still maintained. Although hypoxia triggers a 7.5-fold increase of respiratory surface area in crucian carp, this response was not triggered in anoxia.     

盐度对异育银鲫呼吸和氨氮排泄生理的影响

研究了异育银鲫(Carassius auratus gibeliovar. E′erqisi)从淡水向盐度1.5‰、3‰、6‰、9‰、12‰突变与适应过程中的呼吸和氨氮排泄生理的变化规律。结果表明:盐度突变开始时,异育银鲫的耗氧率和排氨率随外界盐度的升高而增大,随盐度作用时间延长,耗氧率和排氨率升到最大值后又开始下降并最终维持在稳定水平,但开始下降的时间和下降的幅度以及最终的稳定水平与外界盐度有关。盐度1.5‰和3‰处理组在作用12h时耗氧率升到最大值,此后下降,于第3天后保持在比淡水对照组略低的稳定水平,但二者差异不显著(P0.05);盐度6‰和9‰处理组在作用到第3天后才开始缓慢下降,并分别于第10、15天时保持在显著高于淡水对照的稳定水平(P0.05);盐度12‰处理组也在第3天后下降,到第10天后保持在比淡水对照组略低的稳定水平,但二者差异不显著(P0.05)。各盐度处理组的排氨率均在盐度作用24h时达到最大值,其中盐度1.5‰处理组的变化不显著(P0.05),其他各组均显著升高(P0.05),并都于第10天时下降到稳定水平,其中盐度3‰处理组的稳定水平略低于对照组(P0.05),盐度6‰、9‰、12‰处理组的稳定水平显著高于对照组(P0.05)。     

从ATPase8-6基因研究杂交多倍体鱼线粒体母性遗传

异源四倍体鲫鲤是世界上首例人工培育的两性可育并形成群体的且能自然繁殖的四倍体鱼。本文采用质粒克隆测序法测定了红鲫、异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和三倍体湘云鲤的ATPase8和ATPase6基因全序列 ,结合鲤鱼、日本白鲫和斑马鱼的同源序列 ,对不同倍性水平鲤科鱼类的ATPase8和ATPase6基因进行了比较 ,分析了碱基组成、变异情况以及核苷酸和氨基酸序列差异。红鲫、鲤鱼、异源四倍体鲫鲤、日本白鲫、三倍体湘云鲫和三倍体湘云鲤之间的序列差异为 0 0 % - 1 3 4 % ,它们与外群斑马鱼之间的序列差异为 2 7 9% -31 0 %。用MEGA软件中的MP法、ME法、NJ法和UPGMA法构建分子系统树 ,得到了相似的拓扑结构。结果分析表明 ,人工杂交多倍体异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和三倍体湘云鲤在线粒体ATPase8和ATPase6基因上具有严格的母性遗传特征。值得注意的是 ,异源四倍体鲫鲤经过 1 1代的繁育后 ,与其原始母本红鲫仍然保持了非常高的同源性 ,说明了新的异源四倍体基因库在线粒体ATPase8和ATPase6基因上拥有稳定的遗传特性。对不同倍性鲤科鱼类线粒体ATPase8和ATPase6基因的研究表明 ,ATPase8和ATPase6基因是杂交鱼后代遗传变异研究的一个很好的分子标记     

高效氯氰菊酯对欧洲鲫鱼血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性的影响

Synthetic pyrethroids are considered as possible sub-stitutesfor some organophosphate carbamates or organochlo-rine insecticides,and have been used extensivelyfor morethantwo decades[1].Pyrethroids are preferred over otherinsecticides because of their easy degradation into non-toxic or less toxic metabolites under natural conditions.Consequently,there has recently beena dramatic increaseinthe use of pyrethroid pesticides to control insect pests.However,synthetic pyrethroids were also reported …