壬基酚对斑马鱼求偶行为的生态毒理效应

鱼类行为是检测和评价水体环境内分泌干扰物质(EDCs)生态毒理效应重要而敏感的指标。壬基酚(NP)是水环境中广受世人关注的一种危险EDCs。为评估NP对鱼类求偶行为的毒性效应并探索NP污染的潜在生物标志物,研究了不同浓度(0、0.1、1、10、50、100μg/L)NP暴露24d对斑马鱼(Danio rerio)求偶行为与产卵量的影响。结果发现,NP暴露对斑马鱼产卵量影响显著(P=0.005),产卵量与"追逐"(R=0.292,P=0.015)、"推挤"(R=0.293,P=0.014)、"碰撞"(R=0.377,P=0.001)、"排精"(R=0.362,P=0.002)等求偶行为参数均显著正相关。NP暴露对斑马鱼各求偶行为参数的发生频率无显著影响,却显著增加了"追逐"(P=0.017)和"碰撞"(P=0.021)等求偶行为参数的繁殖努力。斑马鱼"追逐"与"碰撞"行为的繁殖努力是评估水体NP污染有效的生物标志物。     

苯并[a]芘和镉暴露对食蚊鱼求偶行为的影响

研究苯并[a]芘(BaP)和镉(Cd2+)暴露对雄性食蚊鱼(Gambusia affinis)求偶行为的影响。设对照组和实验组,BaP暴露浓度为0、0.1、100μg/L;Cd2+暴露浓度为0、5、500 nmol/L;分别暴露6和8周。暴露实验结束后,观察雄鱼与雌鱼配对(1∶1)的求偶行为,并作录像记录分析。结果显示,雄鱼在0.1和100μg/L的BaP分别暴露6周后其对雌鱼的求偶行为开始明显降低,并随着暴露浓度的升高和时间的延长而呈现下降趋势;BaP高浓度组(100μg/L)暴露8周后对雄鱼有严重的致死效应。暴露在5和500 nmol/L的Cd2+至8周后雄鱼求偶行为明显降低;雌鱼暴露在低浓度BaP和Cd2+中其对雄鱼的求偶行为无明显影响(P>0.05);但分别在高浓度100μg/L BaP和500nmol/L Cd2+中暴露后,雄鱼对雌鱼的求偶行为显著减少。结果表明,BaP和Cd2+暴露均可降低雄性食蚊鱼的求偶行为。     

双酚AF胁迫对斑马鱼早期发育相关基因的影响北大核心

[目的]探讨双酚AF胁迫对斑马鱼早期发育的影响。[方法]采用半静态染毒的方式暴露受精卵7d(0、5、50和500μg/L),通过显微观察与实时荧光定量PCR方法,检测孵化率及相关基因表达量变化。[结果]50、500μg/L BPAF暴露影响斑马鱼胚胎72 h孵化率,分别下降44.97%、49.44%;下丘脑trh基因在各暴露组无明显变化,而下丘脑crh基因在胚胎(幼鱼)期各暴露组分别上调了44.14%(40.45%)、38.55%(95.17%)、70.65%(83.25%);胚胎期垂体tsh-β基因表达水平在50、500μg/L浓度组显著上调,而幼鱼期tsh-β基因表达水平仅在50μg/L暴露组显著上调。[结论]双酚AF胁迫能够降低斑马鱼胚胎72 h孵化率,crh基因对BPAF胁迫较敏感,最低有影响浓度LOEC为5μg/L。     

双酚AF胁迫对斑马鱼早期发育相关基因的影响

[目的]探讨双酚AF胁迫对斑马鱼早期发育的影响。[方法]采用半静态染毒的方式暴露受精卵7d(0、5、50和500μg/L),通过显微观察与实时荧光定量PCR方法,检测孵化率及相关基因表达量变化。[结果]50、500μg/L BPAF暴露影响斑马鱼胚胎72 h孵化率,分别下降44.97%、49.44%;下丘脑trh基因在各暴露组无明显变化,而下丘脑crh基因在胚胎(幼鱼)期各暴露组分别上调了44.14%(40.45%)、38.55%(95.17%)、70.65%(83.25%);胚胎期垂体tsh-β基因表达水平在50、500μg/L浓度组显著上调,而幼鱼期tsh-β基因表达水平仅在50μg/L暴露组显著上调。[结论]双酚AF胁迫能够降低斑马鱼胚胎72 h孵化率,crh基因对BPAF胁迫较敏感,最低有影响浓度LOEC为5μg/L。     

雌性斑马鱼暴露于环境剂量三唑磷对亲代生殖和氧化应激及子代胚胎发育的影响

三唑磷作为一种广泛使用的有机磷杀虫剂,该药物在自然水体中的残留可对非靶标生物产生潜在威胁,文章旨在探究三唑磷对斑马鱼的毒性效应。研究将3月龄雌性斑马鱼(Danio rerio)持续暴露于环境相关浓度的三唑磷(10μg/L) 21d,然后与健康雄鱼自然受精产卵;通过测定雌鱼生殖力、亲代与子代的氧化应激及子代胚胎发育相关指标,评估三唑磷对亲代雌鱼及其子代的毒性效应。主要研究结果:亲代雌鱼经10μg/L三唑磷暴露后,产卵量显著提高(P<0.05),肝脏内乙酰胆碱酯酶(AChE)活性显著降低(P<0.05),丙二醛(MDA)含量显著增加(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE)活性均显著增强(P<0.05);所产子代胚胎受精率、受精卵直径、胚胎心率和初孵仔鱼体长均显著降低(P<0.05),仔鱼畸形率显著增加(P<0.05),孵化率无显著性差异;仔鱼AChE与SOD活性呈下降趋势但差异不显著, MDA含量显著增加(P<0.05), GPx与GST活性显著降低(P<0...     

不同链长脂肪酸对斑马鱼的性腺脂肪酸组成、繁殖力与仔鱼成活率的影响

将体质健壮的4月龄斑马鱼(Danio rerio)亲鱼[雄鱼(0.36±0.05) g/尾, 雌鱼(0.59±0.06) g/尾]雌雄各180尾, 随机平均分配在室内斑马鱼循环系统的18个养殖缸中。在斑马鱼基础饲料(对照组)中分别添加7 g/kg n-3HUFA (高不饱和脂肪酸, Highly unsaturated fatty acid)(HUFA组)及10 g/kg MCFA (中链脂肪酸, Medium chain fatty acid)(MCFA组), 制成3组等氮等脂饲料, 饲养90d后, 探究不同链长脂肪酸对斑马鱼的性腺脂肪酸组成、繁殖力和仔鱼成活率的影响。结果表明: (1)3组雌鱼性腺的脂肪酸组成均受到所饲喂饲料脂肪酸组成的影响, 其相关系数均在0.8以上。HUFA组雌鱼性腺中EPA和DHA的相对含量显著高于MCFA组及对照组(P<0.05), 而MCFA组与对照组之间无显著差异; HUFA组油酸的相对含量显著低于MCFA组及对照组(P<0.05), 而MCFA组与对照组之间无显著差异; HUFA组及MCFA组亚麻酸的相对含量与对照组之间均无显著差异, 但MCFA组显著高于HUFA组(P<0.05)。(2)HUFA组及MCFA组雌鱼的成熟系数、绝对繁殖力、体重与体长的相对繁殖力均显著高于对照组(P<0.05), 同时在雌鱼绝对繁殖力、相对繁殖力上, HUFA组显著高于MCFA组(P<0.05)。(3)将对照组雄鱼与各组雌鱼配对繁殖的结果显示, 分别与HUFA组及MCFA组雌鱼配对繁殖后的雌鱼的绝对产卵量、相对产卵量和仔鱼成活率均显著高于与对照组雌鱼的配对, 同时以上指标HUFA组雌鱼均显著高于MCFA组雌鱼(P<0.05)。将对照组雌鱼与各组雄鱼配对繁殖的结果表明, 与HUFA组雄鱼配对后其受精率均显著高于与MCFA组及对照组雄鱼的配对(P<0.05)。综上所述, 试验饲料显著影响斑马鱼雌鱼性腺的脂肪酸组成, HUFA及MCFA均可以促进斑马鱼雌鱼的繁殖性能和仔鱼成活率的提高, 在试验条件下, HUFA的效果更好。     

环境浓度多西环素对斑马鱼焦虑行为、认知记忆能力的影响与肠道菌群变化的关联

为探讨环境浓度多西环素长期暴露对斑马鱼焦虑行为、学习记忆、认知灵活性及肠道菌群的影响,采用不同环境浓度多西环素(0、0.01、0.1和1μg/L)对斑马鱼成鱼进行水体暴露染毒21d后,采用新缸实验、Y迷宫、明暗实验和斑马鱼行为学高通量监测系统方法检测环境浓度多西环素对斑马鱼行为学和肠道菌群的影响。结果表明:在新缸实验中,与对照组相比, 0.01、0.1和1μg/L浓度组斑马鱼平均游泳速度显著降低;随着多西环素浓度升高,斑马鱼最大游泳速度和总游动距离与对照组相比呈现下降趋势,其中1μg/L浓度组同对照组相比差异显著;在底部区域停留时间上,与对照组相比, 0.01、0.1和1μg/L组均有升高, 0.01μg/L差异显著。在Y迷宫实验中, 0.01μg/L浓度组斑马鱼在探索臂停留时间与对照组相比显著增加, 0.1和1μg/L浓度组显著降低; 0.01μg/L浓度组斑马鱼在探索臂的转弯角度与对照组相比增加,而0.1和1μg/L浓度组显著降低。在明暗实验中,斑马鱼在光区停留时间随着多西环素浓度增加具有上升的趋势。在斑马鱼行为学高通量监测系统实验中,斑马鱼总游动距离随着多西环素浓度的增加呈现下降...     

异色瓢虫不同光环境下的交配行为

光照条件是影响昆虫生长发育及生理行为变化的重要环境因子之一。以重要的捕食性天敌异色瓢虫为研究对象,借助动物行为自动观察系统对其在不同光照强度、光周期和光波长下的交配行为及繁殖力进行了分析研究。结果显示:(1)异色瓢虫的各交配行为和繁殖能力在有光和黑暗处理间具有显著差异;(2)异色瓢虫的求偶行为不受光照强度变化的影响,而交配持续时间及交配间隔时间在高光照强度下均显著短于低光照强度。尽管异色瓢虫的累积产卵量在不同光照强度间未见显著性差异,但是其幼虫孵化率随光照强度的增强显著降低;(3)异色瓢虫在光照时间较长的条件下表现出较高的交配求偶欲望,交配持续时间及交配间隔时间随光照时间的延长而缩短,其累积产卵量和幼虫孵化率均随光照时间的延长而显著增加;(4)不同环境颜色对异色瓢虫的求偶行为没有显著影响,但是其交配持续时间及交配间隔时间随照射光波长的增加而显著降低,雌虫的累积产卵量和幼虫孵化率均在黄色(575 nm)和绿色(510 nm)条件下最高,且显著大于其它处理。结果表明异色瓢虫的交配受光照条件影响极为显著,为进一步深入研究异色瓢虫环境适应性及提升其在生物防治中大规模饲养中的扩繁效率提供了重要的理论依据。     

PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼的生态毒理效应

全氟辛烷磺酸（Perfluorooctane sulfonate, PFOS）是一种广泛存在于水生生态系统的新型持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）,其对鱼类健康的影响以及水生生态系统安全的潜在威胁是当前人们高度关注的水环境问题。为探究PFOS对斑马鱼（Danio rerio）胚胎及仔鱼的生态毒理效应,本文研究了不同浓度（0,0.1,1,10 mg/L）PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、仔鱼畸形率与死亡率、仔鱼心率、仔鱼运动行为以及生长的影响。结果表明：PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、孵出仔鱼死亡率与畸形率的影响显著（P﹤0.05）,10 mg/L PFOS暴露导致胚胎孵化率下降,孵化延迟,仔鱼死亡率与畸形率升高;PFOS暴露4 dpf（day post-fertilization,dpf）或8 dpf 对斑马鱼仔鱼心率影响显著（P﹤0.05）,心率随PFOS暴露浓度升高而增加;PFOS 暴露6 dpf 或9 dpf 对斑马鱼仔鱼的运动行为影响显著（P﹤0.05）,10 mg/L PFOS暴露6 dpf 导致运动斑马鱼仔鱼比例和仔鱼最大持续运动距离增加（P﹤0.05）,PFOS暴露9 dpf,单位时间内仔鱼的运动距离、停顿频率、平均每次运动距离随PFOS暴露浓度升高而减少（P﹤0.05）,最大持续运动距离随PFOS暴露浓度升高而增加（P﹤0.05）,呈剂量依赖的毒理学效应;PFOS暴露导致斑马鱼仔鱼体长和吻宽下降（P﹤0.05）或有下降的趋势,并对吻宽/体长、吻宽/头长影响显著（P﹤0.05）。以上研究结果提示：PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼具有显著的发育与行为毒性,仔鱼心率、运动行为、吻宽/体长以及吻宽/头长等是评估水体PFOS污染敏感而有效的生物标志物。     

稀有鮈鲫生命早期的己烯雌酚暴露对生长发育与繁殖的影响

研究了己烯雌酚(DES)对稀有鲫(Gobiocypris rarus)生命早期暴露的影响。经10μg/L和100μg/L己烯雌酚暴露26d后,稀有鲫死亡率升高,生长发育迟缓,鱼体内卵黄蛋白原(VTG)的诱导明显。经过一段时间清水养殖后,暴露组中雌鱼比例增加,雌雄鱼生长较对照组有显著变化。雌鱼性腺发育及产卵量与对照组相比虽无显著差异,但暴露组成鱼所繁育后代与对照组相比受精率、孵化率显著下降,死亡率、畸形率明显上升。这些结果说明己烯雌酚生命早期暴露影响稀有鲫的生长发育及生殖,稀有鲫生命早期暴露实验可以用于评价水生态系统中内分泌干扰物的生态影响。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism