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稻田-鱼类嵌套养殖在现代农业中越来越受欢迎，但稻田中喷洒的农药会残留在水体中，这可能会对养殖的鱼类产生不利的影响。此外，农药通常以混合物的形式应用于农作物，因此多种农药的综合毒性作用已被认为是生态毒理学中的重要考虑因素。然而目前的研究主要集中在单一农药对鱼类抗氧化系统和细胞核内炎症因子的影响，而关于农药及其联合作用对抵抗药物胁迫且传递信号激活生物体细胞核内免疫应答的TLR信号通路的研究却知之甚少。黄河鲤鱼作为中国经济且珍贵的淡水鱼类，不仅是人们餐桌上常见的美食，而且是水生毒理学试验的理想材料。因此，本文就以黄河鲤鱼为实验动物模型，研究稻田中常用的除草剂氰氟草酯对黄河鲤鱼胚胎发育阶段的毒性影响、幼鱼阶段的抗氧化酶体系和TLR信号通路的毒性影响以及其与二甲四氯钠联合使用时的毒性影响。
1、本文评估了氰氟草酯(0、0.4、0.8、1.2、1.6和2mg/L)对黄河鲤鱼胚胎发育的影响。结果发现，氰氟草酯抑制了胚胎的孵化，并且孵化率随着暴露浓度的增加而降低。黄河鲤鱼胚胎的死亡率在氰氟草酯暴露后增加，且在1.6和2mg/L暴露48h以后增加显著，而2mg/L处理组中的胚胎在孵化后48h时都已全部死亡。同时，氰氟草酯的暴露对与凋亡相关的基因的转录水平也产生了影响。此外，氰氟草酯的暴露导致胚胎在发育过程中产生了一系列形态变化(心包水肿、尾部变形和脊柱变形)，这些变化与其相关基因的表达显著改变的结果是一致的。
2、本文研究了氰氟草酯(0、0.49和0.98mg/L)对黄河鲤鱼幼鱼的亚急性毒性影响。结果表明，氰氟草酯的暴露增加了黄河鲤鱼幼鱼体内ROS和MDA含量，且在低浓度暴露下增加了SOD，CAT和GSH-Px活性以及与抗氧化防御系统相关的基因(SOD， CAT，GSH)的表达量以消除由于氰氟草酯暴露所产生的ROS；但在高浓度的氰氟草酯暴露下，其活性以及相关基因的转录水平降低，导致ROS积累过多从而引起氧化应激且造成组织损伤。同时，氰氟草酯的暴露导致TLR20的表达量增加并激活了TLR信号通路的级联反应来应对外来的胁迫，因此TLR信号通路中配体及关键基因TRAF6、TAK1、AP1和P50的表达量在氰氟草酯暴露初期时均是上调的。而上调的TLR信号通路关键基因又可通过NF-kB信号通路和MAPK途径来促进免疫反应中细胞因子(IL-1β，INF-γ，TNF-α)的分泌，从而导致黄河鲤鱼的炎症反应增加。此外，免疫相关基因(C3， LYZ)下调导致非特异性免疫防御能力下降。
3、本文研究了氰氟草酯和二甲四氯钠对黄河鲤鱼幼鱼的联合毒性作用。为了进一步验证这两种除草剂的联合毒性效应，我们分析了氰氟草酯单一及其与二甲四氯钠联合(0.98mg/L+139.2mg/L)对黄河鲤鱼幼鱼抗氧化酶体系和TLR信号通路相关基因表达影响的差异。结果表明，氰氟草酯和二甲四氯钠联合属于协同作用。氰氟草酯与二甲四氯钠联合暴露下SOD、CAT以及GSH的基因表达变化趋势相对于氰氟草酯单一暴露来说幅度比较大，且CAT和GSH的基因表达量在联合暴露组中几乎都呈现逐渐下降的趋势，而在单一暴露组中却是先上升后下降的趋势。然而，联合暴露组和单一暴露组中TLR20、TRAF6、TAK1、AP1和P50的基因表达的变化趋势基本上是一致，但联合暴露组中它们的表达量几乎都高于氰氟草酯单一暴露。此外，联合暴露组中IL-1β、IFN-γ和TNF-α各个时间点的表达量也几乎都要高于氰氟草酯单一暴露组，但是联合暴露组中C3和LYZ的mRNA表达量基本上要低于单一暴露组。
综上所述，氰氟草酯的暴露抑制黄河鲤鱼胚胎的孵化，增加了死亡率并导致其畸形发育。此外，氰氟草酯的暴露还导致了黄河鲤鱼幼鱼体内ROS的异常产生，MDA含量的增加，抗氧化酶活性及其相关基因的mRNA水平的变化。同时，氰氟草酯的暴露还可以通过调节TLR通路途径中重要相关基因的表达来诱导核内促炎因子的表达，从而进一步调节免疫反应。我们的研究还发现，氰氟草酯和二甲四氯钠的联合使用会对黄河鲤鱼幼鱼产生更大的毒性影响。
1、本文评估了氰氟草酯(0、0.4、0.8、1.2、1.6和2mg/L)对黄河鲤鱼胚胎发育的影响。结果发现，氰氟草酯抑制了胚胎的孵化，并且孵化率随着暴露浓度的增加而降低。黄河鲤鱼胚胎的死亡率在氰氟草酯暴露后增加，且在1.6和2mg/L暴露48h以后增加显著，而2mg/L处理组中的胚胎在孵化后48h时都已全部死亡。同时，氰氟草酯的暴露对与凋亡相关的基因的转录水平也产生了影响。此外，氰氟草酯的暴露导致胚胎在发育过程中产生了一系列形态变化(心包水肿、尾部变形和脊柱变形)，这些变化与其相关基因的表达显著改变的结果是一致的。
2、本文研究了氰氟草酯(0、0.49和0.98mg/L)对黄河鲤鱼幼鱼的亚急性毒性影响。结果表明，氰氟草酯的暴露增加了黄河鲤鱼幼鱼体内ROS和MDA含量，且在低浓度暴露下增加了SOD，CAT和GSH-Px活性以及与抗氧化防御系统相关的基因(SOD， CAT，GSH)的表达量以消除由于氰氟草酯暴露所产生的ROS；但在高浓度的氰氟草酯暴露下，其活性以及相关基因的转录水平降低，导致ROS积累过多从而引起氧化应激且造成组织损伤。同时，氰氟草酯的暴露导致TLR20的表达量增加并激活了TLR信号通路的级联反应来应对外来的胁迫，因此TLR信号通路中配体及关键基因TRAF6、TAK1、AP1和P50的表达量在氰氟草酯暴露初期时均是上调的。而上调的TLR信号通路关键基因又可通过NF-kB信号通路和MAPK途径来促进免疫反应中细胞因子(IL-1β，INF-γ，TNF-α)的分泌，从而导致黄河鲤鱼的炎症反应增加。此外，免疫相关基因(C3， LYZ)下调导致非特异性免疫防御能力下降。
3、本文研究了氰氟草酯和二甲四氯钠对黄河鲤鱼幼鱼的联合毒性作用。为了进一步验证这两种除草剂的联合毒性效应，我们分析了氰氟草酯单一及其与二甲四氯钠联合(0.98mg/L+139.2mg/L)对黄河鲤鱼幼鱼抗氧化酶体系和TLR信号通路相关基因表达影响的差异。结果表明，氰氟草酯和二甲四氯钠联合属于协同作用。氰氟草酯与二甲四氯钠联合暴露下SOD、CAT以及GSH的基因表达变化趋势相对于氰氟草酯单一暴露来说幅度比较大，且CAT和GSH的基因表达量在联合暴露组中几乎都呈现逐渐下降的趋势，而在单一暴露组中却是先上升后下降的趋势。然而，联合暴露组和单一暴露组中TLR20、TRAF6、TAK1、AP1和P50的基因表达的变化趋势基本上是一致，但联合暴露组中它们的表达量几乎都高于氰氟草酯单一暴露。此外，联合暴露组中IL-1β、IFN-γ和TNF-α各个时间点的表达量也几乎都要高于氰氟草酯单一暴露组，但是联合暴露组中C3和LYZ的mRNA表达量基本上要低于单一暴露组。
综上所述，氰氟草酯的暴露抑制黄河鲤鱼胚胎的孵化，增加了死亡率并导致其畸形发育。此外，氰氟草酯的暴露还导致了黄河鲤鱼幼鱼体内ROS的异常产生，MDA含量的增加，抗氧化酶活性及其相关基因的mRNA水平的变化。同时，氰氟草酯的暴露还可以通过调节TLR通路途径中重要相关基因的表达来诱导核内促炎因子的表达，从而进一步调节免疫反应。我们的研究还发现，氰氟草酯和二甲四氯钠的联合使用会对黄河鲤鱼幼鱼产生更大的毒性影响。