微量有机磷农药胁迫下家蚕生物标志物的响应

【摘要】近年来由于农药的滥用,环境中农药残留越来越多,长期接触环境中的残留农药会引发生物体怎样的生理变化、如何对环境中残留的微量农药进行有效检测?这些是现在科学家们非常关心的问题之一。家蚕由于长期的人工环境饲养,其抗性品质已经大大退化,对各种污染物非常敏感。本研究利用家蚕对农药的敏感性,检测家蚕在微量有机磷农药胁迫下的生理变化,探究其是否可以作为环境农药残留监测的生物标志物载体。实验以5龄家蚕为材料,用微量(0.05mg/L)有机磷农药辛硫磷对家蚕连续饲喂染毒桑叶直到其上蔟。调查统计了家蚕的生长发育情况、主要经济性状指标的变化；测定了中肠、脂肪体和血液中CarE、ACP和AKP三种酶的酶活性；分析了血液中生命元素含量的变化；同时还用含0.05mg/L辛硫磷的血清培养家蚕BmN细胞,通过显微观察和单细胞凝胶电泳检测了微量农药对家蚕BmN细胞损伤情况。通过这些研究主要得到以下结果：1、连续饲喂0.05mg/L浓度辛硫磷对雌雄家蚕个体体重增长影响不大,与对照组相比,雌蚕P=0.547>0.05,雄蚕P=-0.633>0.05,都不存在显著性差异。调查统计家蚕上蔟率、结茧率,处理组雌雄家蚕上蔟率、结茧率均下降,与对照组相比P<0.01,存在极显著性差异,但是其他经济性状指标经t检验P>0.05,与对照组之间不存在显著性差异。微量浓度辛硫磷添食对家蚕上蔟、结茧造成了显著影响,说明这一浓度影响家蚕正常的生理功能,可以用于后续实验。2、在0.05mg/L浓度辛硫磷的胁迫下,家蚕中肠、脂肪体和血液中CarE、ACP和AKP三种酶的酶活性变化是不相同的。雌雄蚕三种组织的CarE酶活性都受到抑制,雌蚕在添毒1d、3d受到显著抑制,雄蚕从添毒1-7d都受到显著抑制；三种组织中的ACP酶活性也均受到抑制,5龄后期中肠的ACP酶活性抑制效应显著,雌蚕脂肪体ACP酶活性抑制作用呈极显著水平；微量辛硫磷处理后,三种组织中的AKP酶活性均有提高,其中脂肪体及血液的酶活性与对照相比有极显著和显著差异。综合比较,CarE可以作为候选的环境农药残留检测的生物标志物。3、0.05mg/L辛硫磷连续添食后,家蚕血液中大量元素中的K、Mg含量比对照组升高,Na、Ca含量比对照组降低,其中K含量升高最显著,分别为21.2%(雌)和18.3%(雄)；微量元素中Fe、Cu含量升高,Mn、Zn含量降低,其中Cu、Mn、Zn变化有显著性差异,Cu升高15.3%(雌)和19.0%(雄),Mn降低23.0%(雌)和32.4%(雄),Zn降低23.5%(雌)和41.3%(雄)。综合分析,家蚕血液中的K、Cu、Mn和Zn等生命元素也可以作为有机磷农药残留监测的候选生物标志物,但是其生理功能还需要进一步研究。4、显微观察培养的细胞可以看出,用含有0.05mg/L辛硫磷的血清培养家蚕细胞24h后基本上都已经凋亡。通过CAPS软件对单细胞凝胶电泳图片分析可以看出,处理组家蚕BmN细胞有高达95.34%出现拖尾现象,对照组1和2分别只有6.28%和6.63%出现拖尾现象,说明微量辛硫磷会对细胞DNA造成严重损伤。利用家蚕BmN细胞对农药的敏感性也可以作为候选生物标志物来监测环境中微量农药残留。5、本实验所采用辛硫磷的浓度为0.05mg/L,此浓度是《农药残留量国家标准》对辛硫磷残留允许的最大浓度。在此浓度的胁迫下,5龄家蚕体内中肠、脂肪体和血液中CarE、ACP和AKP酶活性、生命元素含量及体外培养细胞的活性相对于对照组都有明显响应。这说明家蚕对有机磷农药是很敏感的,即使受到微量浓度的胁迫,其生理方面都会发生显著变化,这些变化部分可以作为候选的环境农药残留检测的生物标志物。
【作者】赵焱坤；
【导师】冯丽春；
【作者基本信息】西南大学，生理学，2014，硕士
【关键词】微量有机磷；胁迫；家蚕；水解酶；生命元素；培养细胞；生物标志物响应；

【参考文献】
[1]闫博,张龙梅,张俊豪.催化分解二茂铁制备碳纳米片及其结构表征[J].江苏科技大学学报(自然科学版),2014,04:337-341.
[2]夏珊珊.江浙沪地区影子银行规范发展研究[D].中共江苏省委党校,世界经济学,2013,硕士.
[3]杨龙贵.南(昌)钢高炉的管理与技术进步[J].炼铁.1998(05)
[4]于传栋.基于PB12的车间管理系统设计与开发[D].济南大学,计算机技术,2012,硕士.
[5]于宗平.体态语与对外汉语初级阶段词语教学[D].渤海大学,汉语国际教育（专业学位）,2014,硕士.
[6]贾晓鹏.神木县大保当地区地下水化学特征与污染成因研究[D].西安科技大学,地质工程,2014,硕士.
[7]李倍,和敬涵,刘琳.基于信息冗余的站域保护优化方案[J].电力与能源,2014,03:243-246+253.
[8]赵丽.拟南芥WRKY家族和AGO1对核盘菌抗性的调控功能分析[D].浙江大学,植物病理学,2012,硕士.
[9]吴君.大承载分布式空间机械臂锁紧释放机构研究[D].哈尔滨工业大学,航空宇航制造工程,2014,硕士.
[10]任东.基于支持向量机的植物病害识别研究[D].吉林大学,2007.
[11]任健.公路养护事业单位预算管理研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2014,硕士.
[12]李邈.创投持股与创业板上市公司IPO抑价关系研究[D].浙江大学,2011.
[13]周怡.门户网站深度报道的探析[D].南昌大学,新闻学,2012,硕士.
[14]周昌丽.柔性运动体的非线性振动控制[D].苏州大学,信号与信息系统,2014,硕士.
[15]胡寿松,张正道.基于神经网络的非线性时间序列故障预报[J].自动化学报,2007,07:744-748.
[16]郭小娟.局部黏着斑激酶抑制剂的设计、合成及药理活性初筛[D].华中科技大学,药物化学,2013,硕士.
[17]刘莹莹.顾准民主思想研究[D].湖北大学,专门史,2012,硕士.
[18]郭彬彬.云南高黎贡山典型板岩地震波各向异性研究[D].中国地质科学院,地质工程,2014,硕士.
[19]王顺奎.反飞机反战术导弹的现代防空导弹[J].飞航导弹.1993(05)
[20]邓欢.基于飞行性能的航迹优化与冲突解脱研究[D].南京航空航天大学,安全科学与工程,2013,硕士.
[21]孙婷.汉语歧义句理解的脑电信号研究[D].西北民族大学,语言学及应用语言学,2012,硕士.
[22]李纯太,刘贵岭.地下厂房顶拱永久支护1500kN双层保护预应力锚索的施工[J].中国水利.2004(12)
[23]杨涛.小菜蛾取食与芸薹属蔬菜芥子油苷组分和含量的关系[D].浙江大学,园艺学,2013,硕士.
[24]曲亚楠.染料中间体厂废水综合治理方案设计[D].山东大学,环境工程（专业学位）,2013,硕士.
[25]边振.疏肝解郁法治疗中青年冠心病心绞痛疗效临床观察[D].辽宁中医药大学,临床医学（专业学位）,2012,硕士.
[26]周庆灏.香港地铁的客运服务[J].城市公用事业.1996(06)
[27]李向飞.红色文化的当代价值及其实现[D].山西师范大学,马克思主义理论,2013,硕士.
[28]徐利利.武汉市J社区青少年学习教育服务项目策划书[D].华中师范大学,社会工作,2013,硕士.
[29]吴宗明.四肢骨转移癌的外科治疗策略与疗效评价[D].苏州大学,骨外科学,2014,硕士.
[30]曾祥明.重庆市万盛区机关人事工资管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[31]刘建国.水下脱险快速加压实验控制系统的研究[D].华中科技大学,轮机工程,2013,硕士.
[32]谢纪刚,赵立彬.融资约束、现金持有量与并购支付方式[J].北京交通大学学报(社会科学版),2014,03:.
[33]惠少兴.三维Q值层析成像[D].中国地震局兰州地震研究所,固体地球物理学,2012,硕士.
[34]谢明达.旭光公司战略分析与选择[D].西南财经大学,工商管理,2003,硕士.
[35]罗翠平.农杆菌介导的黄芩遗传转化体系的构建与抗虫基因的导入[D].武汉工业学院,微生物与生化药学,2012,硕士.
[36]刘文明.生态美学视野下的沈从文小说诗学研究[D].温州大学,文艺学,2012,硕士.
[37]王小芳.基于几何特征点的身份证号码识别以及在二代身份证检证系统中的应用[D].吉林大学,计算数学,2004,硕士.
[38]熊锋.基于不确定感知结构电网网络控制系统研究[J].电子制作,2015,03:41.
[39]汪玉洁.芪药鸡金粥对5-FU腹腔注射大鼠肠黏膜生物屏障的影响[D].福建中医药大学,护理学,2014,硕士.
[40]吴盼盼.有机改性层状双金属氢氧化物对水中染料的吸附[D].山东大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[41]庞炜.基于ATOM的开放式平台及应用研究[D].南京邮电大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[42]朱柳艳.农村土地承包经营权流转机制研究[D].武汉理工大学,经济法学,2012,硕士.
[43]孟祖超,叶绿生,尹云超,薛鹏,贺娜娜.石墨烯/二氧化钛复合材料的制备及催化性能研究[J].无机盐工业,2015,01:63-65+78.
[44]赵黛坚.APA微囊化杂交瘤细胞的制剂学研究[D].浙江大学,2004.
[45]张焱.韩国游戏产业政策探析[D].上海大学,艺术学,2013,硕士.
[46]李菁.提升EMC公司服务部门营销绩效的策略研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[47]唐昊.成像系统与场景动态范围匹配的方法研究[D].大连海事大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[48]张利军,孟杰,兰海,刘艳红.带有SMES和电力推进负载的舰船电力系统鲁棒协调控制[J].控制与决策,2011,12:1808-1812.
[49]赵银牢,白丽珍.客户关系管理(CRM)是石化企业营销的基础[J].石油化工管理干部学院学报,2001,02:45-48.
[50]张建霞.社区H型高血压患者的焦虑、抑郁状况与相关因素研究[D].山西医科大学,护理学,2013,硕士.