近年来,纳米技术在新一代工业和商业产品的发展中得到了迅速的推动。量子点（quantum dots,QDs）作为新兴纳米产品,在生物医学、化妆品行业、食品行业和电子产品领域的使用量在逐年递增。量子点的广泛使用不可避免地导致它们释放到环境中,所以它也被认为是一种新兴的环境污染物,已证实量子点具有多种生物毒性,可以影响多个层次的生物组织。评估量子点的物理化学性质是毒性研究的核心组成部分。表型特征是毒理学中鱼类胚胎在面对各种胁迫时最常见,最适用和最稳定的评价标准之一。In P/Zn SQDs作为比含镉量子点更安全的替代品,其生物毒性相关研究尚不完善。本研究以稀有鮈鲫（Gobiocypris rarus）胚胎为研究对象,来探讨In P/Zn S QDs对稀有鮈鲫胚胎孵化和骨骼发育的影响。进一步揭示In P/Zn S QDs对鱼类的毒性效应,为水生生物的毒理学研究和生物性安全评估提供重要的基础资料。主要研究内容:本研究根据预实验结果设置了五个实验浓度组,分别是0、50、100、200和400n M。采取水体浸泡的方式进行处理。研究内容包括三个部分:第一部分实验是探究In P/Zn S QDs对稀有鮈鲫胚胎的骨骼发育毒性。通过对In P/Zn S QDs暴露后胚胎的形态学观察、生物学指标监测（畸形率、死亡率、孵化率）、阿利新蓝软骨染色、石蜡组织切片以及骨骼发育相关基因表达量的检测来探究骨骼发育毒性;第二部分是探究In P/Zn S QDs对稀有鮈鲫胚胎孵化的影响。主要通过对各阶段胚胎的孵化情况、QDs对胚胎卵膜结构的影响以及孵化腺细胞结构来进行探究;第三部分实验是通过稀有鮈鲫胚胎转录组来进一步探究In P/Zn SQDs影响胚胎孵化率的机制。主要研究结果:1.In P/Zn S QDs处理后,会导致稀有鮈鲫胚胎畸形率、死亡率升高。仔鱼出现了各种类型的畸形,复合型畸形现象偏多,主要包括卵黄囊、心包囊水肿、脊柱弯曲等。除此之外,各浓度In P/Zn SQDs均严重抑制了仔鱼的体长（P＜0.01）。2.In P/Zn SQDs会影响稀有鮈鲫胚胎颅面骨骼的发育。所有浓度量QDs处理组的下颌骨弓长都极显著低于对照组（P＜0.01）,最高浓度组（400n M）角舌骨长度显著低于对照组（P＜0.05）。In P/Zn SQDs还会使CH-CH角变大,其中100n M和400n M浓度组与对照组有极显著差异（P＜0.01）;但PQ-meckel角和CH-PQ角与对照组无明显差异（P＞0.05）。组织学的结果表明In P/Zn S QDs会使软骨细胞肿胀、排列紊乱。In P/Zn SQDs暴露还严重下调了骨骼发育相关基因m RNA的表达量（bmp2b、bmp4、bmp6、runx2b、sox9a、col2α1和lox1）,而且剂量效应明显。此外,QDs暴露会引起胚胎氧化应激,主要包括SOD活性降低、MDA含量上升。3.In P/Zn S QDs会引起孵化率降低,低浓度In P/Zn SQDs（50n M）会引起胚胎提前出膜,高浓度QDs延迟胚胎出膜。In P/Zn S QDs对各发育时期的自主运动频率无显著影响。In P/Zn S QDs会破坏胚胎卵膜的完整性,会与卵膜外表面物质相互反应并覆盖在胚胎上,QDs浓度越高,覆盖度越高。In P/Zn S QDs还会使36hpf时卵膜内孔径变大。DIC观察表示In P/Zn S QDs会影响胚胎孵化腺细胞的形态,组织学结果表明QDs会影响孵化腺细胞的迁移。4.In P/Zn S QDs会影响稀有鮈鲫胚胎孵化腺形成相关基因的表达,400n M In P/Zn S QDs会抑制72hpf时he1a m RNA的基因表达量,低浓度起促进作用（P＜0.01）;400n M浓度组在24hpf时抑制cat L基因m RNA的表达（P＜0.05）;400n M处理组在24hpf时促进了cap1m RNA的表达;50n M浓度组klf4m RNA的表达量在24hpf和72hpf时都显著上调,400n M浓度组与对照组相比无显著差异;24hpf时,400n M浓度组Znt1a和Zip10m RNA的表达量与对照组相比显著上调（P＜0.01）,在72hpf时50n M和400n M浓度组都促进了Zip10m RNA的表达（P＜0.01）。整胚原位杂交结果表明In P/Zn S QDs对孵化酶的合成没有影响,但是会改变孵化腺细胞的迁移路径。5.转录组测序结果表明In P/Zn S QDs诱导了胚胎体内缺氧环境、炎症反应、并引发凋亡进程。对量子点处理后24hpf和72hpf进行趋势分析,结果表明在暴露初期,表达量上调的模式占优势。基因表达上调模式中KEGG富集分析主要是代谢通路（Metabolic pathways）、TNF信号通路（TNF signaling pathway）、低氧诱导因子信号通路（HIF signaling pathway）和p53信号通路（p53 signaling pathway）;基因表达量下调模式中KEGG富集分析主要是细胞成分组织或生物发生（cellular component organization or biogenesis）、细胞膜的靶向蛋白质（protein targeting to membrane）等。而在暴露后期,表达量下调的模式占优势。基因表达量下调模式中钙信号通路（Calcium signaling pathway）和c AMP信号通路（c AMP signaling pathway）被显著富集,在基因表达量上调模式中p53信号通路（p53signaling pathway）、低氧诱导因子信号通路（HIF-1 signaling pathway）、细胞因子间受体相互作用（cytokine-cytokine receptor interaction）、MAPK信号通路（MAPK signaling pathway）和Wnt信号通路（Wnt signaling pathway）被显著富集。主要研究结论:（1）In P/Zn S QDs暴露明显抑制了稀有鮈鲫胚胎骨骼发育。主要会引起畸形率升高、体长缩短,导致抗氧化系统失衡,严重抑制骨骼发育相关基因表达。（2）In P/Zn S QDs会降低稀有鮈鲫胚胎孵化率,影响胚胎出膜。我们推测:In P/Zn S QDs引起稀有鮈鲫胚胎孵化率降低的原因:（1）与QDs引起的畸形有关;（2）QDs暴露会引起胚胎氧化损伤、并诱导体内缺氧和凋亡过程发生,可能影响了胚胎孵化;（3）In P/Zn S QDs发生降解,产生过量自由Zn2+导致孵化率降低;（3）胚胎卵膜是最大的阻力。孵化酶无法降解掉QDs与卵膜相互反应形成的化合物,所以胚胎难以出膜。