發(fā)布時(shí)間：2024-02-27 08:57

    氟蟲腈作為苯吡唑類殺蟲劑,因具有高效的殺蟲活性,而一度被廣泛地使用。但由于氟蟲腈對(duì)環(huán)境中非靶標(biāo)生物,尤其是水生生物造成嚴(yán)重危害,因此,多個(gè)國(guó)家已經(jīng)限制其在農(nóng)業(yè)上的使用。氟蟲腈在環(huán)境中的殘留所引發(fā)的對(duì)非靶標(biāo)生物的高毒性成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)話題。本文通過二代測(cè)序、實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qPCR)及流式細(xì)胞術(shù)等方法,研究了氟蟲腈對(duì)斑馬魚幼魚發(fā)育早期階段的急性毒性作用以及氧化脅迫和神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá)影響;氟蟲腈誘導(dǎo)斑馬魚幼魚的DGE表達(dá)譜分析及相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的初步探究;以及氟蟲腈對(duì)人SH-SY5Y和HaCaT細(xì)胞的毒性作用,并且結(jié)合表型變化初步探索了氟蟲腈的毒性機(jī)理。本文得到結(jié)果如下:1.發(fā)育75 hpf的斑馬魚幼魚在氟蟲腈中暴露96 h后的死亡率和畸形率顯著升高,對(duì)應(yīng)的LC_(50)和EC_(50)值分別為460μg/L和340μg/L;骨骼發(fā)育受到抑制導(dǎo)致體長(zhǎng)顯著變短;死亡率、畸形率及體長(zhǎng)變化與氟蟲腈濃度之間均呈現(xiàn)一定濃度依賴的關(guān)系。2.亞致死濃度下,斑馬魚幼魚對(duì)氟蟲腈產(chǎn)生了氧化應(yīng)激反應(yīng)。CAT、CES、GST、POD、SOD酶活性在濃度分別為0.5、5、50、100μg/L的氟蟲腈處理72 h后均有不同程度的升高,且隨著氟蟲腈脅迫濃度的升高,酶活性均呈現(xiàn)先升高后降低的特征,都在氟蟲腈濃度為5μg/L時(shí),酶活性達(dá)到最大值。3.亞致死濃度下,氟蟲腈影響了斑馬魚幼魚神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)基因ache、chat、glrba的表達(dá)。氟蟲腈濃度分別為5、10、50、100μg/L時(shí),基因的相對(duì)表達(dá)量均呈現(xiàn)隨著暴露時(shí)間延長(zhǎng)而升高。4.在環(huán)境濃度下,發(fā)育75 hpf的斑馬魚幼魚在濃度為0.5、5、50μg/L的氟蟲腈誘導(dǎo)72 h后的DGE表達(dá)譜分析結(jié)果顯示,我們獲得了一個(gè)高質(zhì)量的DGE測(cè)序結(jié)果;3個(gè)濃度氟蟲腈誘導(dǎo)下分別得到的差異表達(dá)基因數(shù)為58、75和98,其中上調(diào)基因數(shù)分別為2、4和7,下調(diào)基因數(shù)分別為56、71和91,各濃度下共同的差異表達(dá)基因數(shù)為44個(gè),其中有9個(gè)為轉(zhuǎn)錄因子AP-1蛋白家族的編碼基因;各濃度誘導(dǎo)下分別得到了12、112和23個(gè)顯著富集的GO條目,包含生物過程和分子功能兩個(gè)GO分類,各濃度誘導(dǎo)下共同富集到的GO條目主要涉及到細(xì)胞增殖、脂肪細(xì)胞代謝及轉(zhuǎn)錄因子活性;分別獲得了7、6、9個(gè)顯著富集的通路,其中HTLV-Ⅰinfection(ko05166)、Osteoclast differentiation(ko04380)和Hepatitis B(ko05161)為各濃度誘導(dǎo)下共同富集到的通路;qPCR驗(yàn)證結(jié)果顯示,15個(gè)基因的相對(duì)表達(dá)量與DGE所得結(jié)果展現(xiàn)出高度的一致性,其Pearson’s相關(guān)系數(shù)r=0.97018且P0.001。5.分析了轉(zhuǎn)錄因子JDP2、Fosab和MIDN的編碼基因在環(huán)境濃度為50μg/L的氟蟲腈誘導(dǎo)下72 h后的相對(duì)表達(dá)量。JDP2和Fosab兩個(gè)轉(zhuǎn)錄因子分別調(diào)控破骨細(xì)胞的生成與分化,推測(cè)jdp2b和fosab基因的顯著下調(diào)表達(dá)能影響斑馬魚幼魚的骨骼生長(zhǎng)和發(fā)育,從而導(dǎo)致幼魚脊柱彎曲或體長(zhǎng)變短;JDP2能抑制細(xì)胞增殖及原癌基因的轉(zhuǎn)化,推測(cè)jdp2b基因顯著下調(diào)對(duì)發(fā)育早期的斑馬魚幼魚有致癌風(fēng)險(xiǎn);midn基因的相對(duì)表達(dá)量與氟蟲腈的環(huán)境濃度呈現(xiàn)劑量依賴的關(guān)系,可以成為斑馬魚幼魚對(duì)環(huán)境濃度氟蟲腈響應(yīng)的新的潛在生物標(biāo)記物;此外,MIDN是帕金森病致病機(jī)制中重要的調(diào)控因子,推測(cè)氟蟲腈誘導(dǎo)的midn基因的顯著下調(diào)表達(dá)有誘發(fā)魚類等脊椎動(dòng)物出現(xiàn)類似帕金森病的風(fēng)險(xiǎn)。6.SH-SY5Y和HaCaT細(xì)胞都可以響應(yīng)氟蟲腈誘導(dǎo)而導(dǎo)致細(xì)胞存活率顯著下降,且呈負(fù)相關(guān)性,HaCaT細(xì)胞對(duì)氟蟲腈誘導(dǎo)表現(xiàn)得更加敏感;兩種細(xì)胞的凋亡率都隨氟蟲腈濃度升高而升高,且隨著氟蟲腈作用時(shí)間的延長(zhǎng)細(xì)胞凋亡率也在升高,表明氟蟲腈對(duì)這兩種人源細(xì)胞具有一定的毒害作用,且這種毒害會(huì)隨著時(shí)間延長(zhǎng)而累積。
【圖文】：

圖 1.1 氟蟲腈化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig. 1.1 chemical formula of fipronil相對(duì)密度 1.48-1.63（20℃），熔點(diǎn) 200-201℃。mg/L（20℃，，pH9）。易溶于有機(jī)溶劑，20℃下2 g/L，正己烷 0.028 g/L 等（李莎莎, 2015）。

圖 1.2 氟蟲腈在環(huán)境中的主要代謝途徑Fig. 1.2 Main metabolic pathways of fipronil in the environment腈的作用機(jī)理的活性很高并十分廣譜，主要作用方式是胃毒，另外有觸殺及中度內(nèi)吸
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X171.5

【相似文獻(xiàn)】

 

相關(guān)期刊論文 前10條

 

 

1 趙健;陳國(guó);葉宇飛;呂燕;;多壁碳納米管-氣相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定楊梅中氟蟲腈及其代謝物殘留量[J];寧波農(nóng)業(yè)科技;2015年03期

2 胡驍飛;魏鳳仙;李向力;孫亞寧;姚靜靜;邢云瑞;徐帆;;氟蟲腈的危害及檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J];食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào);2018年06期

3 楊佳穎;;氟蟲腈五問[J];中國(guó)動(dòng)物保健;2017年09期

4 ;農(nóng)業(yè)部:嚴(yán)查違法使用氟蟲腈[J];獸醫(yī)導(dǎo)刊;2017年17期

5 馮正偉;曹天亞;金鑫;;氣相色譜法對(duì)蔬菜氟蟲腈殘留檢測(cè)的探究[J];北京農(nóng)業(yè);2015年33期

6 劉芳;彭大偉;;荷蘭“毒雞蛋”波及鄰國(guó)[J];農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)周刊;2017年31期

7 劉少偉;;毒雞蛋事件之后知道這些不必再慌張[J];食品與生活;2017年09期

8 ;歐洲“毒雞蛋”風(fēng)波[J];青島畫報(bào);2017年09期

9 阮光鋒;;“毒雞蛋”究竟咋回事[J];健康博覽;2017年10期

10 錢普貴;;氟蟲腈違法流入農(nóng)資市場(chǎng)公開在水稻蔬菜區(qū)銷售[J];農(nóng)藥市場(chǎng)信息;2012年16期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 徐漢卿;氟蟲腈誘導(dǎo)斑馬魚幼魚及SH-SY5Y和HaCaT細(xì)胞的毒性效應(yīng)與機(jī)理[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2018年

2 黃誠(chéng)華;二化螟、大螟對(duì)氟蟲腈和三唑磷的敏感性差異及其機(jī)理[D];浙江大學(xué);2006年

3 萬品俊;亞致死劑量氟蟲腈影響馬鈴薯甲蟲(Leptinotarsa decemlineata)化蛹的機(jī)制[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

4 謝苗;氟蟲腈脅迫下小菜蛾生理生化及基因表達(dá)變化[D];福建農(nóng)林大學(xué);2011年

5 張博;魚類GABA受體與相關(guān)藥物作用機(jī)理研究及其純化分離[D];貴州大學(xué);2015年

6 姜衛(wèi)華;二化螟的抗藥性及綜合防治研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

7 瞿涵;苯基吡唑類手性農(nóng)藥及代謝物在水環(huán)境中的立體選擇性行為及污染修復(fù)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

8 劉甜甜;手性農(nóng)藥在顫蚓體內(nèi)選擇性富集、代謝及生理毒性差異研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鄭楠;基于GABAAR結(jié)構(gòu)模擬的苯基吡唑類殺蟲劑抗性及魚毒作用機(jī)制研究[D];華東理工大學(xué);2015年

2 馮程程;五種動(dòng)物源食品中氟硅唑、氟蟲腈及其代謝物殘留分析研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2018年

3 陳偉軍;基于代謝組數(shù)據(jù)的小菜蛾氟蟲腈抗性分析[D];福建農(nóng)林大學(xué);2017年

4 馬吉深;氟蟲腈的間歇冷卻結(jié)晶研究[D];浙江大學(xué);2010年

5 胡麗華;以含氮雜環(huán)化合物氟蟲腈和六氫噠嗪為先導(dǎo)的化學(xué)修飾及生物活性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

6 董健;氟蟲腈免疫分析研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2001年

7 何軍;氟腈·三唑磷防治稻縱卷葉螟應(yīng)用技術(shù)研究與推廣實(shí)踐[D];浙江大學(xué);2009年

8 趙孝寧;氟蟲腈在水稻上的殘留動(dòng)態(tài)及降解菌的篩選[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

9 李志剛;氟蟲腈和伊維菌素及其復(fù)配微乳劑的研制[D];福建農(nóng)林大學(xué);2008年

10 李超;小菜蛾對(duì)氟蟲腈的抗性遺傳方式、交互抗性及抗性機(jī)理[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2605509