毒死蜱和乙草胺复合污染对热带爪蟾胚胎的致畸效应与分子机制初探

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:raulhanlin
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毒死蜱(Chlopyrifos)是我国主要的杀虫剂品种,乙草胺(Acetochlor)是我国使用量较大的酰胺类除草剂。有研究表明,两栖类动物衰退速度呈逐年上升且与农药的大量使用有关。鉴于此,本文选用以上两种农药,展开对两栖类模式生物热带爪蟾胚胎进行单一及复合污染的急性毒性试验,胚胎致畸试验,组织切片实验,荧光定量PCR(Real-Time PCR)实验,分别从普通形态学、组织病理学、分子生物学的角度,探讨毒死蜱、乙草胺单一及复合污染对热带爪蟾胚胎的致畸效应及分子机制。  首先,通过急性毒性实验以及胚胎致畸实验(FETAX),确定了胚胎在毒死蜱、乙草胺单剂暴露96h的致畸中浓度TC50分别是:0.4327、2.70mg/L,毒死蜱与2.70mg/L乙草胺复合污染的TC50为0.3493mg/L,乙草胺与0.4327mg/L毒死蜱复合污染的TC50为1.06mg/L。由此推断,复合污染对胚胎的致畸毒性大于单剂暴露,且单剂暴露下畸形的百分率与污染浓度存在剂量效应关系;且毒死蜱、乙草胺为两种典型的致畸化合物。  其次,观察到胚胎暴露在毒死蜱、乙草胺单一及复合污染处理组中主要的畸形表型为:围心腔水肿、泄殖腔膨大、脊索弯曲、尾巴弯曲。复合污染出现的畸形表型基本高于单剂。当胚胎暴露在毒死蜱单剂,尾巴弯曲畸形表型随着浓度的增加而增加,呈一定的剂量效应关系;暴露在乙草胺单剂,脊索弯曲和尾巴弯曲与浓度存在剂量效应关系;2.70mg/L乙草胺与毒死蜱复合污染的浓度与脊索弯曲的畸形率存在剂量效应关系;0.4327mg/L毒死蜱与乙草胺复合污染的浓度与尾巴弯曲畸形率存在剂量效应关系。另外,组织切片观察到的结果与上述致畸表型一致,且观察到了新的致畸表型:眼睛畸形。组织切片进一步详细的阐述了与出现的畸形表型相关组织学机理。  最后,采用荧光定量PCR实验方法,检测胚胎在毒死蜱、乙草胺单一及复合污染48h与96h的HOXA3、HOXA11、HOXA13基因表达量的差异。结果显示,胚胎在毒死蜱与2.70mg/L乙草胺复合污染处理组暴露96h,HOXA11、HOXA13基因表达量和脊索弯曲畸形率与污染浓度存在剂量效应关系。胚胎在乙草胺与0.4327mg/L毒死蜱联合暴露96h,其HOXA3、HOXA11、HOXA13基因表达量和尾巴弯曲畸形率与污染浓度存在剂量效应关系。然而,胚胎暴露在毒死蜱、乙草胺单剂48h与96h,其HOXA3、HOXA11、HOXA13基因表达量和畸形表型与浓度之间没有直接的剂量效应关系。从基因表达量与畸形表型之间的关系,发现HOXA11、HOXA13基因表达差异与脊索弯曲、尾巴弯曲有关;HOXA11基因表达差异与泄殖腔有关;HOXA3基因表达差异是否与眼睛畸形有关,还需进一步实验验证。
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