锑对土壤中秀丽隐杆线虫的毒性效应

为明确锑（Sb）对土壤无脊椎动物线虫的毒性效应及不同类型土壤中Sb的毒性差异,以生长量、生育率和繁殖力为评价终点,研究了3种土壤（西安垆土、鹰潭红壤、江门红壤）中外源Sb对模式生物——秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的毒性效应。结果表明：基于西安垆土、鹰潭红壤、江门红壤的土壤总Sb含量推导得出的Sb对线虫生长毒性的EC₅₀ （半数效应浓度）分别为1 138、2 163、4 074 mg·kg^-1,对线虫生育毒性的EC₅₀分别为849、1 472、3 244 mg·kg^-1,对线虫繁殖毒性的EC₅₀分别为574、836、1 470 mg·kg^-1。通过毒性阈值可知,线虫的评价终点对Sb毒性的敏感性由高到低依次为繁殖、生育、生长。相关性分析表明,阳离子交换量、有机质含量和非晶质铁氧化物含量是影响土壤中Sb毒性的主要因素。基于有效态Sb含量推导得出的3种土壤中Sb的毒性阈值差异缩小,说明有效态Sb含量能够更好地解释不同土壤中Sb毒性的差异。     

壬基酚溶液暴露对秀丽隐杆线虫的毒性研究

为探究壬基酚溶液暴露对秀丽隐杆线虫的急性致死毒性和非致死毒性效应,将同期化后的秀丽隐杆线虫暴露于壬基酚溶液24 h,考察壬基酚对秀丽隐杆线虫的半致死浓度、性腺臂发育、子代数目、虫体长度和身体弯曲频率等毒性指标的影响。结果表明,以L4期野生型秀丽隐杆线虫为受试生物,对壬基酚溶液24 h的半数致死浓度即LC50值为8.09 mg·L~(-1)。壬基酚暴露干扰了秀丽隐杆线虫性腺臂的正常发育,与对照组相比,0.081 mg·L~(-1)和0.162 mg·L~(-1)染毒组对秀丽隐杆线虫的子代数目和虫体长度均有显著性影响(P0.05);低剂量染毒组身体弯曲频率与对照组相比没有统计学差异(P0.05),而高剂量组与对照组有显著性差异(P0.05)。毒性试验研究表明,模式动物秀丽隐杆线虫对壬基酚的毒性响应比较敏感,在环境激素的生态毒理学研究中具有潜在的应用价值。     

秀丽隐杆线虫研究综述

国内外对秀丽隐杆线虫的研究日益增多,秀丽隐杆线虫作为一种模式线虫在生命科学的发展过程中发挥着举足轻重的作用。对秀丽隐杆线虫的培养、研究进展等方面进行了简要的综述。     

农药废水对秀丽隐杆线虫毒性效应及其主要有毒组分

应用battery生物测试法,检测研究农药废水对秀丽隐杆线虫的生命周期、繁殖速率、生殖能力、头摆和身体弯曲频率等影响的生物毒性.及其引发生物毒性的主要有机污染物.结果表明,在已经达到国家废水排放标准[GB 8978-19961情况下,处理出水对受试动物仍然存在致毒效应;线虫的世代周期对进水的毒性最为敏感,产卵数量对出水的毒性最为敏感;进水毒性主要来自易受酸性调节影响的有机污染物,出水毒性主要来自易受碱性调节影响的有机污染物.结果表明,该项生物测试的毒性参数,可用于指示存在于低CODCr废水中的生物毒性;所用的毒性鉴别评价(TIE)方法,可用于鉴别废水中引发致毒效应的关键污染物.废水中悬浮颗粒污染物的生物毒性至关重要,尚未研究,有待继续.     

秀丽隐杆线虫抗性基因研究进展

从3个方面总结了秀丽隐杆线虫在抗性基因方面的研究进展。秀丽隐杆线虫的先天性免疫系统在抗病原菌、抗氧化应激等方面至关重要,它主要是通过MAPK、DAF-2、TGF-β三条信号途径发挥作用;另外,含TIR区蛋白和抗菌多肽也是秀丽隐杆线虫抗微生物感染机制的重要组成部分。在秀丽隐杆线虫的抗药性基因研究方面,发现了许多抗药性相关蛋白,如P-糖蛋白和多药耐药性相关蛋白MRP在抵抗多种药物的过程中发挥重要作用;而抗驱虫剂相关蛋白也在专门针对各种驱虫剂作用机制的研究中被发现;转录因子SKN-1、信息沉默调节蛋白SIR2、谷胱甘肽转移酶等在抗百草枯等药物方面发挥着重要作用;研究还发现遍在蛋白Phb-2等对特定药物起抗性作用。此外,本文还对抗环境刺激涉及的基因、蛋白及信号途径进行了简单叙述。     

两种常用氯氰菊酯对秀丽隐杆线虫生殖发育影响的信号转导通路

应用模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabdites elegans)研究了在0.005～3.2 mg·L~(-1)范围内顺式氯氰菊酯(α-CPM)和高效氯氰菊酯(β-CPM)的暴露对机体生殖发育的影响,探讨了两种氯氰菊酯导致线虫生殖发育损伤的信号转导通路。结果表明,0.05 mg·L~(-1)的α-CPM和β-CPM暴露均诱导线虫发生显著的生殖细胞凋亡,具有剂量效应;生殖损伤信号的转导主要依赖JNK MAPK信号通路,部分依赖p38 MAPK信号途径。较低浓度的α-CPM和β-CPM暴露亦诱导线虫生殖腺的DNA损伤,主要表现在线虫产卵量的减少和卵孵化率的降低,并具有剂量效应。研究表明,α-CPM和β-CPM暴露均诱导显著的生殖细胞凋亡,且β-CPM生殖毒性较α-CPM大。     

桔梗总皂苷对秀丽隐杆线虫生物活性的影响

为研究桔梗总皂苷对秀丽隐杆线虫生物活性的影响,分析了不同浓度桔梗总皂苷对线虫寿命、体长、身体摆动次数和产卵数的影响。结果表明:培养基桔梗总皂苷浓度为0.5g·mL-1时,对线虫的寿命、体长、活动状况和产卵数均有促进作用;培养基桔梗总皂苷浓度为1.5g·mL-1时,未观察到有线虫生长。     

染色法鉴别秀丽隐杆线虫生命状态探究

利用0.5%的曙红、10%的番红花、0.5%的亚甲基蓝和红墨水,分别对死伤秀丽隐杆线虫进行染色观察,进而找出一种清晰可见、简单易行的鉴别死伤线虫的方法。     

石斛多糖对延缓秀丽隐杆线虫衰老作用的影响

石斛是中国传统中药材,其多糖含量丰富,具有提高免疫力、抗氧化、延缓衰老等多种功效。本文以多糖含量丰富的铁皮石斛、细茎石斛和鼓槌石斛为对象,探讨了石斛多糖对模式生物秀丽隐杆线虫寿命、产卵量、运动行为能力、热应激能力等的影响。结果表明：三种石斛多糖在不影响秀丽隐杆线虫正常生殖能力的条件下显著延长线虫的平均寿命和最长寿命,其中80mg/L的细茎石斛多糖与对照组相比,平均寿命提高了33.2%;不同浓度的石斛多糖能明显提升线虫的运动能力,其头部摆动频率、身体弯曲频率、热应激能力均随着多糖浓度的升高而增加,与延长线虫寿命正相关。论文结果为阐述石斛多糖延缓衰老功能的作用机理,更好地开发利用石斛提供理论依据。     

红参水提物对秀丽隐杆线虫寿命的影响

通过对秀丽隐杆线虫各项生理指标及衰老相关基因的测定,观察红参水提物（RGWE）对线虫寿命的影响,并初步探索其作用机制。将秀丽隐杆线虫分别培养在普通培养基以及添加了不同质量浓度RGWE(0.8,1.4,2.0 mg/mL)的培养基中,观察RGWE对线虫寿命、热应激、氧化应激、ROS含量、脂褐素含量的影响;通过qRT-PCR测定抗衰老相关基因的表达水平,初步探索RGWE抗衰老作用机制。结果表明：RGWE能极显著延长秀丽隐杆线虫的寿命,提高其抗应激能力,降低脂褐素水平及ROS含量,显著上调daf-16、sir2.1表达水平。     

生姜提取物缓解秀丽隐杆线虫热胁迫的研究

为研究生姜提取物（ginger extract,GE）对高温胁迫的影响及机制,建立秀丽隐杆线虫急性热应激（37 ℃）模型,测定了生姜对热应激下野生型线虫的寿命及运动状态、基因缺失株系的热应激寿命以及不同热应激程度下野生型线虫中与热休克反应相关基因的mRNA表达量。结果显示,相比于对照组（CK）,30、60、120 μg/mL的GE处理组分别显著延长野生型线虫热应激寿命16.96%、18.73%、14.44%,显著改善热应激过程中（1 h、2 h、3 h）线虫的运动状态。GE介导的野生型线虫热应激寿命的延长依赖调控热休克反应（heat shock response,HSR）的转录因子hsf-1。GE的干预显著上调常温（20 ℃）下野生型线虫HSR相关基因hsf-1、hsp-90和hsp-16.2的mRNA表达水平以及HSP-16.2的蛋白表达水平。此外,在不同程度热应激（短暂热应激、持续热应激）状态下,GE对野生型线虫体内参与HSR相关基因的mRNA表达水平都具有调节作用。相比于常温（20 ℃）,短暂热应激使野生型线虫hsf-1、hsp-16.2、hsp-70和hsp-90显著上调,而GE处理后显著下调;相比于常温（20 ℃）,持续热应激使线虫HSR相关基因下调,而GE处理后hsp-16.2显著上调,并且hsf-1和hsp-90具有上调趋势,表明膳食补充GE在一定程度上可以使参与HSR相关基因的mRNA表达恢复至常态水平。以上结果表明,生姜提取物可通过调节HSR缓解秀丽隐杆线虫热胁迫。     

表没食子儿茶素没食子酸酯和茶黄素对秀丽隐杆线虫耐温性的影响

为探究绿茶和红茶中的代表性组分对秀丽隐杆线虫在不同温度条件下的作用效果及机制,试验设置0.25、2.5、25 μmol/L 表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate,EGCG）和茶黄素（theaflavin,TF1）,测定线虫在4 ℃和35 ℃条件下的存活率,进而测定在4 ℃、20 ℃和30 ℃条件下经25 μmol/L EGCG和TF1孵育后线虫体内脂肪含量和线粒体膜电位的变化。结果显示,25 μmol/L EGCG将热应激线虫的最大寿命和中位寿命分别提高了8.15%、22.44%,将冷应激线虫的最大寿命和中位寿命分别降低了20.25%、17.94%。25 μmol/L TF1对热应激线虫的存活率无显著影响,将冷应激线虫的最大寿命和中位寿命分别提高了9.43%、19.01%。在4 ℃条件下,EGCG和TF1孵育均提高了线虫体内的脂肪含量,TF1孵育降低了线虫的线粒体膜电位水平。在20 ℃条件下,EGCG和TF1具有明显的降脂作用,长时间孵育可显著提高衰老线虫线粒体活性。在30 ℃条件下,EGCG和TF1提高了线虫体内的脂肪含量。以上结果表明,在低温条件下TF1通过促进线粒体产热而非脂肪动员提高了线虫的存活率,而EGCG孵育可诱导线虫死亡。     

丝瓜与伴矿景天间作对土壤Cd形态及丝瓜Cd吸收的影响

采用盆栽实验将丝瓜和超积累植物伴矿景天间作于重金属污染土壤中,并向土壤添加钙镁磷肥或向丝瓜根际添加固镉菌剂,研究间作对土壤Cd的形态及丝瓜重金属积累性的影响。结果表明,丝瓜与伴矿景天间作一定程度上减少了丝瓜的结果数量,同时存在增大丝瓜果实中Cd含量的风险;通过施加固镉菌剂或钙镁磷肥增加了丝瓜的结果数,且丝瓜果实中Cd含量均未超过国家标准的限定值。同时,景天和丝瓜对土壤Cd具有移除能力,丝瓜主要表现在茎叶对Cd的吸收,其中重污染土壤中的景天和丝瓜对土壤Cd的移除能力大于低污染土壤种植的景天和丝瓜。总体来看,丝瓜与超积累植物伴矿景天间作可用于低污染土壤进行边修复边生产。但是,由于存在较高食品安全风险,在间作的同时可采取施固镉菌剂或钙镁磷肥等措施来降低果实部分Cd含量。     

Cd2+对伸展摇蚊及黄色羽摇蚊幼虫的毒性效应研究

依据《化学品 沉积物-水系统中摇蚊毒性试验加标于沉积物法》(GB/T 27859—2011),以死亡率、羽化率、羽化时间和口器畸形率为观测指标,分别研究了加标水体和沉积物中Cd²⁺(CdCl₂·2.5H₂O)对伸展摇蚊(Chironomus riparius)和黄色羽摇蚊(Chironomus flaviplumus)的急性(96 h)和慢性(20 d)毒性。结果表明,摇蚊幼虫存活率与水和沉积物中Cd²⁺浓度呈显著负相关(P<0.01),水中Cd²⁺对三龄伸展摇蚊幼虫和黄色羽摇蚊幼虫的96 h半致死浓度(LC₅₀)分别为22.39 mg·L^-1和33.41 mg·L^-1,沉积物中Cd²⁺对伸展摇蚊幼虫及黄色羽摇蚊幼虫的20 d LC₅₀分别为226.26 mg·kg^-1和351.84 mg·kg^-1。摇蚊幼虫口器畸形率与Cd²⁺浓度显著正相关(P<0.01);伸展摇蚊羽化时间与Cd²⁺浓度无显著相关关系,黄色羽摇蚊羽化时间与Cd²⁺浓度显著正相关(P<0.05)。死亡率和口器畸形率表明,伸展摇蚊对镉污染的敏感性要高于黄色羽摇蚊。     

秀丽线虫缺氧相关剪接调节因子的筛查

【目的】基于RNA干涉文库,寻找与秀丽线虫缺氧损伤表型相关的剪接调节因子。【方法】利用喂饲RNA干涉(RNA interference,RNAi)文库筛选技术,对秀丽线虫基因组中的351个RNA结合蛋白(RNA bindingprotein,RBP)基因进行筛选。【结果】经过2次筛选共得到5个与缺氧相关的RBP编码基因,其中剪接因子1个,参与mRNA翻译过程的基因4个。【结论】剪接调节因子可能在mRNA的剪接和翻译水平上参与低氧应答。     

土壤中沙咪珠利降解特性和生物学效应

为了评价沙咪珠利对环境的初步影响,采用室内培养法研究三种不同土壤中沙咪珠利的降解作用,同时探究沙咪珠利对土壤微生物呼吸强度的影响,及对蚯蚓的急性毒性。结果表明,沙咪珠利易降解,降解速率随培养时间的延长和添加浓度的增加而降低。土壤中沙咪珠利的残留可影响土壤微生物呼吸,对南京地区黄棕壤中的微生物有中等毒性,对上海地区灰潮土中的土壤微生物作用不明显。人工土壤法测得沙咪珠利对蚯蚓LC_(50)(14 d)为9 255.90 mg·kg~(-1),毒性较低。研究表明,沙咪珠利是一种相对安全、易于降解的新型兽药。     

蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤镉污染

为探究胶质芽孢杆菌对蜀葵修复土壤Cd污染能力的影响,采用盆栽试验,以蜀葵为供试植物,研究了25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌对蜀葵生物量、Cd积累量、根际土壤有效态Cd含量和根际土壤酶活性的影响。结果表明:25mg·kg^-1Cd胁迫下,施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可显著提高蜀葵根、茎生物量(P<0.05),总生物量相比单一Cd处理提高了33.6%~73.2%;施用3、6、9 g·kg^-1的胶质芽孢杆菌,蜀葵整株Cd积累量是单一Cd处理的1.64、2.89、1.69倍,蜀葵根际土壤有效态Cd含量分别上升4.8%、13.1%和8.5%。25 mg·kg^-1Cd胁迫下施用胶质芽孢杆菌后,蜀葵根际土壤脲酶、蔗糖酶活性随施用浓度增加而升高,且处理间差异显著(P<0.05);脱氢酶活性在施用3 g·kg^-1和6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌下活性显著增强(P<0.05);多酚氧化酶活性随施用胶质芽孢杆菌浓度上升而持续减弱且变化显著(P<0.05)。研究表明,25 mg·kg^-1Cd处理下施用6 g·kg^-1胶质芽孢杆菌可有效提高蜀葵修复土壤Cd污染的能力,蜀葵-胶质芽孢杆菌联合修复土壤Cd污染具有一定应用潜力。