斑马鱼血管紧张素转换酶(ACE)的生物信息学分析

采用生物信息学方法对模式生物斑马鱼中的血管紧张素转换酶进行了系列预测分析.结果表明,斑马鱼中有两个ACE基因,它们所编码的蛋白分别由1 324和785个氨基酸组成,其中1个是酸性蛋白,在水中不稳定,没有信号肽,属线粒体跨膜蛋白;另一个为酸性水溶性稳定蛋白,有信号肽.它们均含保守的Pfam Peptidase_M2结构域,属于M2家族蛋白.通过ESTs搜索发现这两个基因在斑马鱼不同组织和不同发育期的表达情况存在较大的差异.同源性比对和系统发育分析表明,斑马鱼ACE蛋白与低等脊椎动物(红原鸡、热带爪蟾等)、高等脊椎动物(人、鼠等)的同源性较高,达60%以上,说明ACE蛋白在系统演化上比较保守.     

兽药添加剂喹乙醇的生态毒理学效应研究

采用水生生物斑马鱼(Daniorerio)、鲤鱼(Cyprinuscarpio)和土壤生物赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)作为生物材料,通过斑马鱼急性毒性试验、斑马鱼胚胎发育试验、鲤鱼肾细胞单细胞凝胶电泳试验、蚯蚓急性毒性试验、蚯蚓生化毒性试验以及蚯蚓体腔细胞单细胞凝胶电泳试验,对兽药添加剂喹乙醇分别从生物个体、细胞和分子水平进行了生态毒理学效应研究。急性毒性试验结果表明,喹乙醇实验浓度范围内对斑马鱼和蚯蚓的急性毒性均不大。胚胎发育试验结果表明,喹乙醇对斑马鱼胚胎的72hEC50为221.20mg·L-1,具有明显致畸效应。蚯蚓生化毒性试验表明,喹乙醇能促进蚯蚓体内SOD酶活性,并呈现一定剂量-效应关系,但对纤维素酶影响不明显,单细胞凝胶电泳试验结果表明,喹乙醇具有一定遗传毒性,能引起鲤鱼肾脏细胞和蚯蚓体腔细胞DNA损伤,与空白对照相比有显著差异,并呈现出一定剂量-效应关系。     

甲基睾酮对雌性斑马鱼性腺发育的抑制作用

用含雄性激素甲基睾酮(MT)的饲料饲喂经产雌性斑马鱼(Danio rerio)来探讨外源激素对其性腺发育的影响。通过投饲含0、30、60、120、240和400 mg.kg-1 MT的饲料30 d后,石蜡切片观察斑马鱼卵巢的发育情况。结果表明,随着MT剂量的增加,斑马鱼性腺的发育受到抑制,卵巢结构变化明显。30 mg.kg-1剂量组的成熟系数有明显的降低,至400 mg.kg-1剂量组,成熟系数仅为对照组的1/6;同时外源雄性激素严重影响或抑制了卵巢的进一步发育,较低剂量组性腺发育停滞在Ⅲ时相左右,较高剂量组的性腺明显的退化,至400 mg.kg-1剂量组,卵巢已呈明显的萎缩状态,卵母细胞几乎不可见;卵母细胞在甲基睾酮作用下的退化过程为:抑制卵母细胞发育—细胞核结构变化—累及细胞器—形成凋亡小体、破坏细胞膜结构—凋亡小体逸散、细胞固缩—崩解。结果显示外源雄性激素对雌性斑马鱼的性腺发育影响明显,较高剂量时可导致外源激素的阉割作用。     

毒死蜱对斑马鱼血清CAT和SOD活性的影响

通过对斑马鱼肌肉注射不同浓度(2、20、200、2000μg/kg)的毒死蜱,研究了斑马鱼血清中过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化情况。结果显示:在处理后24 h两种酶的活性均明显升高;在处理后96 h两种酶的活性均显著下降。说明毒死蜱对斑马鱼机体的抗氧化系统有明显的损伤作用。     

斑马鱼仔鱼人工开口饲料的初步研究

根据斑马鱼仔鱼对营养需求的特点研制出微膜、微粘两种配合饲料,对其物理性状进行了测定,并进行了以蛋黄为对照饲料的饲喂试验(20d)。结果表明:(1)微膜饲料的各项物理性状指标均好于微粘饲料;(2)试验鱼的存活率以微膜组为最高,蛋黄组最低,推测与饲料对水质的不同影响有关;仔鱼生长情况以蛋黄组、蛋黄 微膜组为最好,其次为微膜组。研究认为,所开发的微膜饲料与微粘饲料均可作为斑马鱼仔鱼的人工开口饲料,而微膜饲料与蛋黄组合使用效果最佳。     

５种重金属暴露对斑马鱼呼吸运动的影响

为了探讨外源性重金属暴露对鱼类呼吸反应的影响,利用鱼类的呼吸参数的变化来预警水体污染.尝试以斑马鱼为实验生物,进行了5种重金属离子对斑马鱼的急性毒性实验;应用生物早期预警系统(BIO-SENSOR 7008),研究了斑马鱼在不同重金属浓度暴露1 h后的呼吸反应变化情况及预警结果.结果表明,Hg2+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、pb2+等重金属对斑马鱼的96 hLC50分别为0.14、0.174、6.497、44.48、116.432 mg·L-1;安全浓度分别为0.014、0.017、0.65、4.5、11.6 mg·L-1;应用呼吸参数的预警浓度分别为0.08、0.08、4.8、7.5、105mg·L-1.其中系列浓度Hg2+暴露下斑马鱼呼吸频率和呼吸强度都显著升高(F=2.75,P<0.05;F=28.95,P<0.01);Cu2+、Cd2+等暴露对斑马鱼呼吸频率和呼吸强度先升高再降低(P<0.01);Zn2+暴露则对斑马鱼呼吸运动具有显著抑制作用(P<0.01);而Pb2+对斑马鱼呼吸强度影响较小(P>0.05).斑马鱼呼吸参数作为生物监测指标来预警水体Hg2+、Cu2+、Zn2+等重金属污染较为敏感.     

斑马鱼尿酸酶基本特性研究

分别研究了反应环境、处理环境对斑马鱼尿酸酶活力以及稳定性的影响。在不同温度及酸碱度环境下分别测定斑马鱼尿酸酶的活性来确定其最适反应温度、pH值。通过测定在不同温度及酸碱度条件下处理后斑马鱼尿酸酶的残余活力来确定其稳定性。通过测定不同pH值缓冲体系下制备的斑马鱼尿酸酶活力来确定其最佳溶解pH值。用Lineweaver-Burk作图法计算斑马鱼尿酸酶的Km值。斑马鱼尿酸酶最佳溶解pH值为8.0～9.5。其最适反应温度为40～45℃。其最适反应pH值为8.4～9.0。其温度在50℃以下、pH值为7.0～9.0时稳定性最好。另外该酶与尿酸底物反应过程的米氏常数(Km)为18.67μmol/L。     

DHP及其核受体诱导斑马鱼促性腺激素释放激素mRNA表达

为了明确17α,20β双羟孕酮(DHP)及其核受体调控促性腺激素释放激素mRNA在雄性斑马鱼脑组织中的表达机制,采用实时荧光定量PCR方法、类固醇激素活体和离体暴露方法进行试验。结果表明,野生型雄性斑马鱼活体暴露于100 nmol/L DHP水溶液,伴随暴露时间的延长,gnrh2和gnrh3 mRNA表达量呈逐渐升高趋势,24 h出现表达最高峰;野生型雄性斑马鱼活体分别暴露于10和100 nmol/L DHP水溶液24 h。与对照组相比,100 nmol/L DHP试验组gnrh2和gnrh3 mRNA表达量升高,差异显著(P<0.05),而10 nmol/L DHP试验组无显著变化(P>0.05);野生型雄性斑马鱼活体暴露于100 nmol/L DHP与100 nmol/L RU486混合水溶液24 h,试验组gnrh2和gnrh3 mRNA表达量与对照组相比无显著变化(P>0.05);野生型和孕酮核受体敲除型(pgr~(-/-))雄性斑马鱼活体分别暴露于100 nmol/L DHP水溶液24 h,与野生型试验组相比pgr~(-/-)型试验组gnrh2和gnrh3 mRNA表达量显著降低(P<0.05);野生型和pgr~(-/-)型雄性斑马鱼脑组织离体暴露于含100 nmol/L DHP的L-15培养液24 h,与野生型试验组相比pgr~(-/-)型试验组gnrh2和gnrh3 mRNA表达量显著降低(P<0.05)。由此可见,DHP与核受体结合可直接调控雄性斑马鱼脑组织中促性腺激素释放激素gnrh2和gnrh3 mRNA表达。     

丁香酚对斑马鱼麻醉效果的研究

采用丁香酚对斑马鱼(0.36±0.03 g)进行了麻醉效果和急性毒性研究。麻醉试验的结果显示:水温28±1 ℃下,丁香酚对斑马鱼的理想麻醉浓度为20 mg·L-1,麻醉时间为2.25±0.028 min,复苏时间为0.94±0.048 min;麻醉时间11 min内,复苏率均为100 %。急性毒性试验的结果显示:水温28±1 ℃下,丁香酚对斑马鱼96 h的LC₅₀为5.97 mg·L-1,95 %可信范围为5.36~6.66 mg·L-1,安全浓度(SC)为0.60 mg·L-1。试验结果表明,作为一种鱼用麻醉剂,丁香酚在一定的范围内有效,生产试验使用中应进一步关注其有效性、安全性和潜在影响。     

乐果、铜和锌对水生生物的联合毒性研究

为通过不同生物等级的模式生物研究乐果、铜和锌的联合毒性,以明亮发光杆菌和斑马鱼胚胎为受试模式生物,通过混合毒性指数法（MTI法）评价了乐果、铜和锌的联合毒性效应。结果表明：明亮发光杆菌毒性测试显示,暴露测试15 min时,乐果、铜和锌的EC₅₀值分别为123、0.53 mg·L^-1和1.71 mg·L^-1;暴露测试30 min时,EC₅₀值分别为122、0.50 mg·L^-1和1.54 mg·L^-1。乐果-铜和乐果-锌暴露15 min测得的MTI分别为0.69和0.60。斑马鱼胚胎毒性测试显示,暴露72 h后乐果、铜和锌的LC50值分别为0.31、1.67 mg·L^-1和369 mg·L^-1。乐果-铜和乐果-锌暴露72 h后测得的MTI分别为0.70和0.75。研究表明,乐果和铜、锌分别混合后的联合毒性均有所增强,整体毒性表现为部分相加作用,因此两类物质在环境中的残留会对水生生物及其他生物造成潜在危害。