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].     

二硫氰基甲烷对斑腿泛树蛙蝌蚪抗氧化系统及丙二醛含量的影响

采用半静态染毒法研究了二硫氰基甲烷(MBT)对斑腿泛树蛙Polypedates megacephalus蝌蚪的急性毒性。在此基础上,进一步研究了不同浓度(0.6μg·L~(-1)、1.2μg·L~(-1)、1.8μg·L~(-1)、2.4μg·L~(-1)和3.0μg·L~(-1))的MBT对蝌蚪的总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)活力及丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,MBT对斑腿泛树蛙蝌蚪的48 h和96 h的半致死浓度(LC50)分别为8.024μg·L~(-1)和6.095μg·L~(-1)。蝌蚪的T-AOC和GSH-Px活力在短时间和低浓度下被诱导后,随着MBT浓度的增加逐渐被抑制而降低;在3.0μg·L~(-1)(96 h)和2.4μg·L~(-1)(48 h和96 h)的MBT溶液中,蝌蚪的T-AOC及GSH-Px活力显著被抑制。MDA含量在1.2μg·L~(-1)的MBT溶液明显降低后,出现增高的趋势并保持高值状态。研究表明蝌蚪抗氧化酶活性的变化间接反映了环境中氧化胁迫的存在,MBT对斑腿泛树蛙蝌蚪会造成一定的毒性影响。     

斑腿泛树蛙早期胚胎发育的研究

报道斑腿泛树蛙(Polypedates megacephalus Hallowell)的早期胚胎发育过程。根据胚胎发育过程中的形态变化规律将胚胎发育过程分为25个时期,在室温(26±1)℃的条件下,胚胎发育历时128.58h。描述了各时期的形态特征,并讨论了发育中的一些现象     

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。     

敌敌畏对多疣狭口蛙不同发育期蝌蚪的急性毒性影响

为了解农药对不同发育期蝌蚪的毒性,以多疣狭口蛙Kaloula verrucosa蝌蚪为对象,采用水生生物急性毒性试验方法,研究杀虫剂敌敌畏(DDVP)对25期、26期、35期和42期蝌蚪的急性毒性影响.结果表明,在水温19.5～22.0℃条件下,敌敌畏对各期蝌蚪96 h LC50分别为1.13、1.43、1.38和0.61 mg/L,各期蝌蚪对敌敌畏的敏感顺序为42期>25期>35期>26期.由此得出敌敌畏对25期、26期和35期蝌蚪属中等毒性,对42期蝌蚪则表现为高毒.因此建议农药施用应尽量避开蝌蚪的变态期进行.蛙类胚胎期(出膜后)随着发育对外界环境的耐受性增强,蝌蚪期随着发育对外界环境的敏感性增强.鉴于42期蝌蚪意外死亡率高的特点,认为不宜采用变态期蝌蚪进行急性毒性试验.     

浊漳河水体污染物对蚕豆根尖细胞的遗传毒性研究

运用蚕豆根尖细胞微核试验技术对浊漳河南段6个代表性样点水体中有机污染物的遗传毒性进行了研究,为浊漳河流域水体污染状况的有效监测提供理论依据.结果显示:(1)浊漳河南段各监测断面的水体有机污染物对蚕豆根尖细胞均产生了不同程度的损伤,表现出细胞微核、断片、染色体桥等多种异常形态,严重时导致细胞坏死和细胞凋亡.(2)6个样点水样处理的蚕豆根尖细胞微核率在21.47‰～64.77‰,极显著高于对照组(P<0.01).(3)各样点水样对蚕豆根尖细胞的遗传损伤程度依次为:王桥>店上>漳泽水库>北寨>黄碾>五阳;在有丝分裂后期,蚕豆根尖中异常细胞最高达70%,且异常细胞比率有随着污染程度增大而升高的趋势.研究表明,蚕豆根尖细胞微核是水质毒理检测的有效指标,其细胞有丝分裂后期异常细胞比率也可作为水质毒理检测的观察指标.     

应用微核试验和单细胞凝胶电泳技术来检测农药对青蛙蝌蚪及成体的遗传毒性

应用青蛙红细胞微核试验和单细胞凝胶电泳试验研究了两种新型杀虫剂 -吡虫啉和抑食肼对青蛙蝌蚪和成体的遗传毒性 ,结果表明 :当吡虫啉为 2mg/L时 ,蝌蚪红细胞微核率与对照组相比 ,无显著性差异 (p >0 .0 5) ;浓度升高到 8mg/L时 ,微核率与对照组相比 ,有显著性差异 (p <0 .0 5) ;当浓度为 3 2mg/L时 ,微核率与对照组相比 ,有极显著性差异 (p <0 .0 1) ;并有明显的剂量 -效应关系 (r =0 .9843 )。而抑食肼在浓度为 2 .5mg/L和 10mg/L时 ,微核率与对照组相比 ,无显著性差异 (p >0 .0 5) ;当浓度增至 40mg/L时 ,微核与对照组相比 ,有极显著性差异 (p <0 .0 1) ;吡虫啉与抑食肼各浓度组对青蛙红细胞的DNA损伤与阴性对照组相比 ,都有极显著性差异 (p <0 .0 1) ,且具有明显的剂量 -效应关系 (r =0 .960 ,r=0 .990 )。     

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。     

不同方式诱导植物抗性对甜菜夜蛾幼虫及其寄生蜂斑痣悬茧蜂发育表现的影响

【目的】明确诱导植物抗性对植食性昆虫甜菜夜蛾 Spodoptera exigua (Hübner) 及内寄生蜂斑痣悬茧蜂 Meteorus pulchricornis (Wesmael) 生长发育的影响。【方法】采用取食损伤、机械损伤及外源喷施3种浓度 (0.01, 0.1和1 mmol/L) 茉莉酸甲酯 (MeJA) 3种方式来诱导菜薹抗性,观察甜菜夜蛾初孵幼虫及其寄生蜂斑痣悬茧蜂的发育表现。【结果】取食取食损伤和茉莉酸甲酯处理的菜薹后,甜菜夜蛾幼虫存活率显著降低,茉莉酸甲酯浓度与幼虫存活呈负相关; 取食0.1 mmol/L MeJA处理的菜薹后,甜菜夜蛾幼虫体重显著低于清水对照。甜菜夜蛾取食取食损伤和0.1 mmol/L MeJA处理的菜薹,其寄生蜂斑痣悬茧蜂幼虫的死亡率显著增加,同时结茧率显著降低;0.1 mmol/L MeJA处理的菜薹使成蜂体重显著低于对照。不同处理间斑痣悬茧蜂的卵巢发育无明显差异,卵巢由8~10根卵巢管组成,羽化24 h后成熟卵数量为7~10个,成熟卵的长度和宽度分别为350和78 μm。【结论】结果说明,取食损伤和茉莉酸甲酯处理诱导的菜薹反应会影响甜菜夜蛾的存活和大小,进而抑制斑痣悬茧蜂生长。     

不同发育期诸氏鲻虾虎鱼对钻井液的敏感性比较

目的筛选试验鱼适宜急性毒性试验的发育期。方法将诸氏鲻虾虎鱼早期仔鱼、中期仔鱼、晚期仔鱼、稚鱼、幼鱼及成鱼暴露于一定浓度的钻井液中,比较钻井液对不同发育期诸氏鲻虾虎鱼的急性毒性。结果早期仔鱼48 h LC50为157 mg/L,中期仔鱼48 h LC50大于500 mg/L;中期仔鱼96 h LC50为79 mg/L,晚期仔鱼96h LC50为625 mg/L,稚鱼、幼鱼、成鱼96 h LC50显著大于500 mg/L;卤虫无节幼体96 h LC50为105 mg/L;不同发育期诸氏鲻虾虎鱼对钻井液的敏感性顺序为：早期仔鱼〉中期仔鱼〉晚期仔鱼〉稚、幼、成鱼。结论诸氏鲻虾虎鱼的早期仔鱼适用于海洋污染物急性毒性评价。     

不同树龄杨树人工林的根系呼吸季节动态

根系呼吸是准确评估森林生态系统土壤碳收支的一个重要依据。基于LI-COR-6400-09土壤呼吸系统连续2a测定的3个生长阶段杨树人工林的根系呼吸数据,分析了根系呼吸的季节变化规律及树龄、土壤水热因子和细根生物量对它的影响。结果表明:3个不同树龄人工林的根系呼吸速率均呈明显的季节变化,最大值出现在夏初,最小值出现在秋末,基本上与表层土壤温度的季节变化相一致。根系呼吸的峰值早于土壤温度和细根生物量的峰值,说明林木根系的季节生长节律、地下碳分配模式都可能影响根系呼吸的季节变化。2年生人工林的根系呼吸速率最高,平均为3.78μmolCO2m-2s-1,并随树龄增长呈下降趋势。3个树龄人工林根系呼吸占土壤呼吸的比例介于38.6%-58.0%之间,且2年生人工林最大。不同林龄之间根系呼吸的差异主要与根系的生长周转速率及代谢活性随生长阶段的变化有关。总的来说,表层土壤温度和细根生物量的协同作用可解释根系呼吸速率变化的76%。此外在评估一个轮伐期内的根系呼吸强度时,应考虑不同生长阶段对它的影响。     

棕色田鼠脑和行为不同发育阶段副嗅球和主嗅球的细胞活动

本文运用免疫组化显示Fos蛋白的方法首次研究了棕色田鼠脑和行为不同发育阶段副嗅球和主嗅球的细胞活动。当不同年龄阶段的幼鼠同时暴露于自己家庭的熟悉底物和另一家庭的陌生底物时 ,嗅闻和呆在自己熟悉底物上的时间较多 ,直到产后 15d、 2 0d和 2 5d时 ,幼鼠探究不同底物的行为显示出显著性差异。脑的大小随着日龄增加而增加 ,但从产后 1到 15d ,脑重、脑宽和嗅球大小随着日龄增加特别显著。当不同日龄幼鼠暴露于陌生底物或者暴露于自己的熟悉底物时 ,从产后 5到 15日龄 ,主嗅球僧帽细胞层、颗粒细胞层、副嗅球僧帽细胞层和颗粒细胞层Fos免疫阳性细胞随着日龄明显增加 ,但直到 15和 30日龄时 ,和对照组相比 ,陌生底物可引起幼鼠主嗅球Fos免疫阳性细胞明显增加 ,从 2 0日龄起 ,陌生底物可引起副嗅球Fos免疫阳性细胞明显增加。主嗅球颗粒细胞层Fos免疫阳性细胞随着日龄的增加从边缘到中心逐渐出现 ,而副嗅球Fos免疫阳性细胞随着日龄的增加从顶部到底部逐渐出现。以上结果说明产后第 1d到 15d左右可能是棕色田鼠脑结构发育的重要阶段 ,而从此以后棕色田鼠主嗅球和副嗅球就具有区别熟悉气味和陌生气味的能力 ,表明棕色田鼠行为、脑发育和细胞活动间有紧密关系     

Variation in the intestinal microbiota at different developmental stages of Hynobius maoershanensis

Intestinal microbiota play an important role in the life of amphibians and its composition may vary by developmental stage. In this study, 16S rRNA high‐throughput sequencing was used to profile the intestinal microbiota of Hynobius maoershanensis, which exclusively inhabit the Maoer Mountain swamp at an altitude of approximately 2,000 m. We characterized the bacterial composition, structure, and function of the microbiota of H. maoershanensis at different developmental stages. The alpha diversity was not markedly different for the Simpson, Shannon, Ace, and Sobs indices of microbes. The beta diversity revealed that there were age‐related differences in the structure of the intestinal microbes of H. maoershanensis, specifically, at the phylum level. Bacteroidetes and Proteobacteria were the dominant bacteria present in the adult stage, and the relative abundance of Bacteroidetes was significantly higher compared with that of tadpoles. Firmicutes and Proteobacteria were the dominant phylum during the tadpole stage and their relative abundance was significantly higher compared with the adult period. Functional analysis revealed that the pathways associated with organismal systems and metabolism were significantly enriched in the adults, whereas human diseases, genetic information processing, and cellular processes were more enriched in the hindlimb bud stage. Human diseases and environmental information processing were more enriched in the forelimb bud stage at KEGG pathway level 1. Possibilities for the observed discrepancies include the adaptation to eating habits and the remodeling of the intestines during development. We speculated that H. maoershanensis adults may be more suitable to a high‐fiber diet, whereas the tadpoles are associated with a carnivorous diet. Our study provides evidence of variations in the intestinal microbiota during development in amphibians, highlighting the influence of historical developments on the intestinal microbiota and an increased understanding of the importance of physiological characteristics in shaping the intestinal microbiota of amphibians. These data will help us formulate more effective protection measures for H. maoershanensis.     

不同树龄杨树(Populus balsamifera)人工林的土壤呼吸空间异质性

土壤呼吸作用的空间异质性对土壤碳收支的准确评估起重要作用.通过对新疆伊犁地区3个生长阶段杨树人工林的土壤呼吸速率、土壤环境因子和细根生物量的测定,分析了土壤呼吸速率的空间变异及其影响因素.结果表明:在整个生长季,土壤呼吸空间变异系数(CV)为5.7％ ～42.6％.2、7和12年生杨树人工林的平均土壤呼吸速率分别为5.74、5.10和4.71 μmol·m-2·s-1,空间变异系数分别为28.8％、22.4％和19.6％,差异显著.逐步回归分析表明,5 cm土壤温度、表层土壤氮含量及细根生物量是决定土壤呼吸空间异质性的主要因子,可以共同解释86％的土壤呼吸变异.此外,由于测点距树干的位置不同,使土壤温度和细根生物量等因子发生了改变,也会导致土壤呼吸的空间变异.在估算杨树人工林土壤碳排放量时,应考虑其在不同生长阶段土壤呼吸速率的空间变异.     

不同演替阶段臭柏种群的遗传多样性

为了阐明分子变异与演替阶段或生态过渡带的联系,应用随机扩增多态性DNA (random amplified polymorphic DNA, RAPD) 标记方法对毛乌素沙地图克境内4个不同演替阶段的臭柏种群进行了分子生态学研究.用17个随机引物扩增出190条清晰谱带,其中173条为多态性谱带,并利用POPGENE 3.2 Version 1.31软件对数据进行处理.结果表明,臭柏种群的遗传多样性较丰富,各种群多态位点百分比在64.21%～74.63%,以演替早期的半固定沙地油蒿+臭柏种群最高(74.63%),演替亚顶极时期的固定沙地臭柏种群最低(64.21%);臭柏种群间分化较小,种群间遗传分化系数G_st= 0.1761, 82.39%的遗传变异存在于种群内;聚类分析显示,演替阶段相近的种群聚集到一起,反映了臭柏种群的遗传分化和演替阶段密切相关.利用Nei指数统计RAPD数据,各种群基因多样度在0.2163～0.2564之间,也证实了大部分的遗传变异存在于种群内.     

Competence for regeneration of cucumber cotyledons is restricted to specific developmental stages

The total duration of the plant regeneration process from cucumber (Cucumis sativus L.) cotyledonary explants was only six weeks, which included the induction of buds and their development into plants. Regeneration of shoots from cotyledons from three to five day-old seedlings ranged up to 100%. The regenerated plants were morphologically normal, flowered and set seed. The regeneration capacity of cotyledons from seven days-old and older seedlings was lowered dramatically. Most of those regenerated plants were polyploid/mixoploid and had an abnormal morphology. During seedling development (3 to 13 days), the DNA content of cotyledonary cells changed from 2C to 4C and more. The results show that the decrease in regeneration competence correspond with the change in DNA content of the cotyledonary cells.     

春小麦不同发育阶段抗氧化系统对田间缓慢干旱的响应

研究了两种抗旱性不同的春小麦(Triticum aestivum L.)品种定西24(抗旱性较强)和品种8139(抗旱性较弱)不同发育阶段体内抗氧化系统对田间缓慢干旱的响应情况。结果表明,在田间自然干旱条件下,随着土壤水分含量的逐渐降低,两品种小麦叶片水势和含水量均缓慢降低,叶片色素及可溶性蛋白含量也于幼苗期显著降低,植株生长受抑。叶片抗氧化酶系统如SOD、：POD、CAT以及GSH—ASC循环中的两种关键酶APX和GR活性,均在小麦发育前期如幼苗期和拔节期显著升高而于后期下降。主要抗氧化物质ASC含量也表现出相似的变化趋势。虽然抗氧化系统在两春小麦品种不同发育阶段对田间干旱的响应行为大体相同,而且干旱较敏感品种8139各物质对干旱的响应强于干旱较耐受品种定西24,但后者减轻干旱导致的氧化损伤的效率高于前者。试验还表明,在作物的不同发育阶段,抗氧化系统对田间缓慢干旱响应的策略不同,前期如幼苗期和拔节期主要表现为积极应对,后期如抽穗期和灌浆期主要表现为被动忍耐。