Cd胁迫诱导拟南芥幼苗DNA损伤分析

以拟南芥为供试植物,通过基于随机引物扩增多态性(RAPD)法的DNA损伤分析,酶联免疫吸附(ELISA)法的DNA甲基化分析以及Real-time PCR的DNA损伤修复与细胞周期相关基因的表达分析,研究了Cd(0、0.125、0.25、1.0、2.5 mg·L~(-1))胁迫5 d的拟南芥幼苗DNA损伤、DNA损伤修复系统以及细胞周期对胁迫的响应。结果显示,随Cd浓度的增加DNA损伤加剧,全基因组甲基化水平较对照组显著增加(P0.01或P0.05),细胞周期调控基因PCNA1、PCNA2,错配修复(MMR)基因MLH1、MSH_2、MSH6,非同源末端连接(NHEJ)标志基因KU70、MRE11、GR1,同源重组(HR)标志基因RAD51、BRCA1的表达均与Cd胁迫浓度呈明显的倒U型剂量效应关系,DNA修复系统对Cd胁迫的敏感性依次为MMRHRNHEJ。该结果表明:轻度Cd胁迫主要引起DNA错配损伤,并且该损伤易修复;随着Cd胁迫的增强,会引起DNA断裂与染色体损伤,损伤较难修复。另外,对Cd胁迫响应最敏感的MSH6、MLH1基因可作为表征Cd胁迫对于拟南芥遗传毒性效应的有效生物标记物。     

纳米二氧化钛对佳乐麝香所引起的沙蚕(Perinereis aibuhitensis)神经毒性的影响

为探讨新兴有机和无机复合污染对海陆交错带关键性物种沙蚕的生态毒理学效应,在实验室条件下,考察了双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)毒理学指标(致死率和乙酰胆碱酯酶活性)与污染物[佳乐麝香(HHCB)和纳米二氧化钛(纳米TiO_2)]浓度间的关系。单一污染胁迫结果显示:HHCB和纳米TiO_2对P.aibuhitensis均具有潜在生理毒性。通过8 d的P.aibuhitensis致死率与污染物浓度间关系得到HHCB的半致死浓度(LC50)为313.21 mg·L-1,纳米TiO_2的LC50为27.09 mg·L-1。P.aibuhitensis乙酰胆碱酯酶(ACh E)活性随HHCB浓度增加而降低,即ACh E抑制率随其浓度增加而增加。与单一HHCB处理的沙蚕ACh E活性相比,纳米TiO_2的存在使其ACh E活性显著降低。研究结果表明,纳米TiO_2可以促进沙蚕ACh E对HHCB的敏感性,进而加重HHCB对P.aibuhitensis的神经毒性。因此,ACh E可以作为一种有效的潜在生物标志物,用来表征环境中新兴污染物的神经毒性;纳米TiO_2作为新型环境修复材料在使用时一定要考量其可能带来的复合污染毒性效应。