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氨氮是生物体内正常代谢产物之一,也是维持生态平衡的重要营养元素。但随着工业和经济的快速发展,我国地表水体氨氮污染严重,对水生生物生存构成了严重威胁。氨氮致毒机理的研究多集中于脊椎动物,对水生无脊椎动物的致毒机理尚未见详细的报道。河蚬(Corbicula fluminea Müller,1774)在我国有悠久的养殖历史,具有优良的生产性能和较高的经济、药用价值。本研究以河蚬为实验动物,探究了氨氮对无脊椎动物的毒性效应及致毒机制,为河蚬健康养殖提供了理论指导。
本实验选用氯化铵(NH4Cl)胁迫健康河蚬,测定了其致死浓度,补充了我国本土的氨氮毒性数据,并通过关键词对全网筛选后,对不同温度与pH条件下的氨氮毒性数据进行标准化(温度20℃,pH=7.0)调整。随后对中美物种(鱼类,贝类和溞类)对氨氮的敏感性进行了分析比较,发现我国鱼类和贝类对氨氮的敏感性比美国物种相对较弱,溞类差异不明显。同时分别对我国与美国的物种间进行比较,发现贝类是现有水生生物对氨氮毒性最敏感的物种。根据河蚬的半致死浓度,选择转录组测序的氨氮暴露浓度(10,25mg/L)与暴露时间(24h和48h)。通过对河蚬消化腺组织的第二代转录组测序,获得了58,384个unigene,Q30碱基的百分比达到93.44%以上,测序质量较高,错误率较低。通过转录组分析发现氨氮胁迫对河蚬6,742个基因(11.54%)的表达有显著影响,通过基因功能注释以及代谢通路分析筛选后发现,有222个差异表达基因涉及25个主要的氨氮响应富集通路,如凋亡、FoxO和泛素化途径等。NMDAR激活响应机制是脊椎动物应答氨氮胁迫的重要机制之一,但河蚬转录组测序结果未能注释到NMDAR相关基因,因此推测河蚬可能存非NMDAR依赖的的氨氮胁迫响应机制。
对消化腺和鳃组织进行组织学分析,研究了氨氮对河蚬氧化应激、DNA损伤和细胞凋亡等的影响。通过实验发现,氨氮胁迫可以提高河蚬氧化应激酶活性,诱导DNA损伤、凋亡和热休克蛋白等基因和不同细胞炎症因子的表达变化。采用H&E以及TUNEL染色方法,进一步证实氨氮胁迫可以诱导河蚬细胞凋亡。综上所述,本研究探讨了氨氮对河蚬氧化应激、DNA损伤和细胞凋亡的影响,为进一步揭示氨氮对河蚬的毒性效应以及致毒机理提供了理论参考。
本实验选用氯化铵(NH4Cl)胁迫健康河蚬,测定了其致死浓度,补充了我国本土的氨氮毒性数据,并通过关键词对全网筛选后,对不同温度与pH条件下的氨氮毒性数据进行标准化(温度20℃,pH=7.0)调整。随后对中美物种(鱼类,贝类和溞类)对氨氮的敏感性进行了分析比较,发现我国鱼类和贝类对氨氮的敏感性比美国物种相对较弱,溞类差异不明显。同时分别对我国与美国的物种间进行比较,发现贝类是现有水生生物对氨氮毒性最敏感的物种。根据河蚬的半致死浓度,选择转录组测序的氨氮暴露浓度(10,25mg/L)与暴露时间(24h和48h)。通过对河蚬消化腺组织的第二代转录组测序,获得了58,384个unigene,Q30碱基的百分比达到93.44%以上,测序质量较高,错误率较低。通过转录组分析发现氨氮胁迫对河蚬6,742个基因(11.54%)的表达有显著影响,通过基因功能注释以及代谢通路分析筛选后发现,有222个差异表达基因涉及25个主要的氨氮响应富集通路,如凋亡、FoxO和泛素化途径等。NMDAR激活响应机制是脊椎动物应答氨氮胁迫的重要机制之一,但河蚬转录组测序结果未能注释到NMDAR相关基因,因此推测河蚬可能存非NMDAR依赖的的氨氮胁迫响应机制。
对消化腺和鳃组织进行组织学分析,研究了氨氮对河蚬氧化应激、DNA损伤和细胞凋亡等的影响。通过实验发现,氨氮胁迫可以提高河蚬氧化应激酶活性,诱导DNA损伤、凋亡和热休克蛋白等基因和不同细胞炎症因子的表达变化。采用H&E以及TUNEL染色方法,进一步证实氨氮胁迫可以诱导河蚬细胞凋亡。综上所述,本研究探讨了氨氮对河蚬氧化应激、DNA损伤和细胞凋亡的影响,为进一步揭示氨氮对河蚬的毒性效应以及致毒机理提供了理论参考。