0号柴油分散液对马粪海胆GSH含量影响的研究

研究了0号柴油分散液对马粪海胆(Hemicentrotus pulcherrimus)不同部位还原型谷胱甘肽(GSH)含量的影响。将马粪海胆暴露于不同质量浓度的0号柴油分散液中,并分别于暴露1、5、9、13和24d后提取海胆的肠、体液和性腺,进行GSH含量的分析测定。结果表明:马粪海胆体内各部位GSH含量存在差异,在受到石油烃的氧化胁迫后,各部位GSH含量发生变化,且变化程度有所不同。但同一组织或体液中GSH含量表现出一定的剂量-效应关系和显著的时间-效应关系。随着石油烃质量浓度的升高和暴露时间的延长,海胆体内GSH含量基本上呈现先诱导后抑制的趋势,且最大诱导量出现的时间随分散液质量浓度的降低而有所延后。分散液质量浓度与最大诱导量呈现正相关关系,而与抑制率呈现负相关关系。实验证明,海胆体内GSH含量对石油烃污染反应敏感,比较适合作为监测石油烃污染程度的生物标志物。     

东海原甲藻核酸和蛋白对环境中氮磷浓度变化的响应

通过设定不同的氮(N)、磷(P)浓度一次性培养东海原甲藻,研究了该藻的生长状况及不同生长阶段单位细胞DNA,RNA及蛋白质含量的变化,结果表明,不同氮磷浓度对东海原甲藻的生长产生显著影响,最终生物量与初始的氮磷浓度呈正相关,不同培养组的最大生长率存在显著差异(P<0.05);DNA含量与培养液中氮浓度相关性极显著(P<0.01),但与磷浓度相关性不显著(P>0.05);RNA含量与氮磷浓度均呈极显著相关(P<0.01),而且在不同的生长阶段其含量也会发生变化,随着培养时间的延长,各培养组的RNA含量显著下降(P<0.05);RNA/DNA比值与氮磷浓度均显著相关(P<0.05),而且与生长率呈线性相关关系。培养液中氮浓度显著影响到东海原甲藻单位细胞总蛋白含量,磷缺乏也会使总蛋白含量显著降低。     

柴油水溶性成分胁迫下菲律宾蛤仔溶酶体生物标志物的应答

溶酶体生物标志物是环境污染引起生物效应的早期预警信号。石油类污染物对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)溶酶体完整性的影响尚未研究。本研究以0号柴油的水溶性成分(WSF)为污染物,以养殖的菲律宾蛤仔为受试生物,测试3种溶酶体生物标志物对柴油WSF胁迫应答的剂量-效应关系和时间-效应关系。采用室内模拟暴露实验,将菲律宾蛤仔置于添加不同浓度(0.1~1.6 mg/L)柴油WSF的海水中5 d,结果显示:不同浓度的暴露组血细胞溶酶体中性红保留时间(NRRT)值比对照组低23.1%~48.5%(p<0.05或p<0.01)。而各浓度暴露组的鳃和内脏团酸性磷酸酶(ACP)活性均与对照组无显著差异。选取柴油WSF为0.8 mg/L进行污染的时间-效应实验,于第0、1、3、7、11天取样测定,结果显示:暴露组NRRT值始终低于对照组,且在第1、3天差异显著(p<0.05)。暴露组鳃和内脏团ACP活性都是先逐步升高到第7天达最大值后迅速下降,鳃ACP活性从第3天到第11天与对照组差异显著(p<0.01),内脏团ACP活性从第7天到第11天与对照组差异显著(p<0.05)。本研究未能获得基于N-乙酰-β-氨基己糖苷酶的组织化学染色反应上的溶酶体膜稳定性(LMS)应答。研究表明,菲律宾蛤仔血细胞NRRT和鳃ACP活性可作为海洋污染生物效应监测的潜在生物标志物。     

持久性有机污染物对珊瑚藻生长和生理生态特性的影响

以蒽和Aroclor1254为典型污染物质,分析了持久性有机污染物对于采自深圳大鹏湾(N114°36′,E 22°25′)的珊瑚藻生长和生理生态特性的影响效果。研究结果表明,随着蒽和Aroclor1254处理浓度的增加,珊瑚藻的光合色素含量下降,细胞膜透性和活性氧代谢产物丙二醛含量增加,最终停止生长。尽管低浓度有机污染物10.0～20.0μg·L-1蒽和8.0～16.0μg·L-1 Aroclor1254处理下藻体分泌的胞外多糖含量较对照略有上升,但随着污染物浓度上升,胞外多糖含量明显下降,胞外多糖的自由基(包括O2·-、·OH和DPPH自由基)清除能力也同样明显走低。蒽和Aroclor1254对珊瑚藻生理和生长的抑制作用有较明显的剂量—效应关系,因此持久性有机污染物对于珊瑚藻而言具有明显毒害作用。两种有机污染物对于珊瑚藻的毒害效应类似,相较而言,Aroclor1254毒性效应稍大于蒽。     

三丁基氧化锡(TBTO)对太平洋牡蛎性成熟的影响

利用流水饲养法研究了不同浓度的三丁基氧化锡 (0 .5 μg/ L和 1.0 μg/ L TBTO)对太平洋牡蛎卵巢中卵母细胞直径、RNA/ DNA比、蛋白质和卵黄蛋白含量的影响。卵母细胞径的增长在0 .5 μg/ L实验组受到阻碍 ,并随着 TBTO浓度的增大而更加明显。TBTO暴露组的 RNA/ DNA比在精巢中无明显变化 ,但在卵巢中显著低于对照组。 TBTO暴露组的卵巢中蛋白质和卵黄蛋白含量显示了与 RNA/ DNA比相同的变化趋势 ,表明 TBTO的积累阻碍卵黄蛋白的合成。TBTO暴露4 2 d采集的牡蛎样品中出现 3个雌雄同体 ,暗示 TBTO可能引起牡蛎发生性转变进而产生雌雄同体     

重金属Cu、Pb对泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)卵细胞凋亡及DNA损伤的SCGE试验

采用室内暴露试验方法,以单细胞凝胶电泳技术(SCGE)检测,研究了Cu、Pb不同浓度梯度与不同暴露时间联合染毒对泥鳅卵细胞DNA的损伤.结果表明,各Cu、Pb浓度组DNA平均迁移长度增加,与阴性对照组比较差异有显著性(P＜0.05).此外,随着Cu、Pb染毒剂量的增加,各试验组DNA的平均迁移长度逐渐增加,在试验浓度梯度范围内(Cu 0.01mg/L+Pb 0.05mg/L、Cu 0.10mg/L+Pb 0.50mg/L、Cu 0.25mg/L+Pb 0.75mg/L),存在较为显著的剂量-效应关系(P＜0.05),但未见明显的时间-效应关系(P＞0.05).Cu、Pb可引起泥鳅卵细胞凋亡和DNA损伤,卵细胞的不同损伤水平可望作为较为理想的水环境基因毒性指标.     

石油烃暴露对栉孔扇贝(Chlamys farreri)组织生物转化酶及DNA损伤的影响

为探讨海水中石油烃对栉孔扇贝生物转化酶和DNA损伤的影响,将栉孔扇贝分别置于含4个浓度梯度(0.1mg·L-1,0.3mg·L-1,1.0mg·L-1和3.0mg·L-1)石油烃的海水中进行为期30d的暴露实验,取消化盲囊和鳃丝分别测定其7-乙氧基异吩恶唑脱乙基酶(7-Ethoxy-Resorufin-O-Deethylase,EROD)、谷胱甘肽S转移酶(Glutathione S-Transferase,GST)活性和DNA损伤F值。结果显示,除0.1mg·L-1浓度组各指标变化不明显外,其余各处理组各指标随时间都出现不同程度的变化。消化盲囊和鳃丝EROD活力相对于对照组都明显被激活,消化盲囊EROD活力随时间内一直呈现上升趋势,在第30d达到最大值,而鳃丝EROD活力从3d后趋于稳定;消化盲囊和鳃丝GST酶活性在0.3mg·L-1处理组明显被激活,在其余两个高浓度组呈现先激活,最后显著被抑制的趋势,鳃丝GST酶活性被较早的抑制;消化盲囊和鳃丝DNA损伤F值在各浓度组随时间明显下降,呈现剂量-效应和时间-效应关系,鳃丝下降幅度较为明显。结果表明,扇贝对0.3mg·L-1以下浓度石油烃暴露具有一定的耐受性,可以通过提升自身生物转化酶活性等功能进行解毒,而对于1.0mg·L-1以上浓度的石油烃暴露,机体显示出明显的致毒效应,鳃丝受到损伤程度较消化盲囊明显,三种指标结合在一起研究能够反映机体受石油烃影响解毒和受损伤的过程,是较好的反映海水石油烃污染程度的生物学指标。     

大港原油对毛蚶部分抗氧化酶和代谢酶的影响研究

为研究港原油对毛蚶部分抗氧化酶和代谢酶的影响,设置0.01、0.1、1、3mg/L大港原油水溶液性成分(WSF),采用暴露法研究毛蚶天津群体的鳃、斧足中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)抗氧化酶等抗氧化酶及酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、钠/钾泵(Na^+/K^+ATPase)、钙泵(Ga²⁺/Mg²⁺ATPase)等代谢相关酶的活性变化,测定丙二醛(MDA)含量,采用整合生物标志物(Integratedbiomarkerresponse,IBR)进行分析。结果表明,毛蚶鳃和斧足中SOD、CAT、GPX表现出一定的剂量-效应关系, MDA含量呈先升高后降低的趋势, 3 mg/L组表现出MDA累积;ACP、AKP、Na^+/K^+ATPase、Ga²⁺/Mg²⁺ATPase表现出一定剂量-效应关系,酸性磷酸酶较碱性磷酸酶响应更迅速, Na^+/K^+ATPase较Ga²⁺/Mg²⁺ATPase更易受WSF影响;鳃中酶类活性受WSF影响更明显。鳃中SOD、GPX、MDA较斧足高,而CAT则相反。斧足、鳃组织RIB值呈现先下降后上升趋势,与WSF浓度及暴露时间存在剂量-效应关系和时间-效应关系,两组之间存在差异性,斧足累积RIB值高于鳃组织。     

腐殖酸抑制纳米银对菲律宾蛤仔鳃的氧化胁迫和遗传毒性

为了解DOM与AgNPs的相互作用及其对AgNPs毒性的影响,本文以菲律宾蛤仔为受试生物、以水环境广泛存在腐殖酸(Humic acid,HA)为代表性有机质。通过贝类体内抗氧化系统的生物标志物(过氧化氢酶(Catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、金属硫蛋白(Metallothionein,MT)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA))的响应,研究了HA对AgNPs生物效应的影响。结果表明,HA显著增加了AgNPs的稳定性,抑制了AgNPs的聚集。AgNPs(20μg·L^-1)暴露3 d后,蛤仔鳃组织中Ag的蓄积显著上升,并随着时间的延长不断升高。AgNPs暴露第3、7天,不同浓度的HA条件下,鳃组织中Ag的蓄积无显著差异,但显著地低于无HA存在的AgNPs暴露组。CAT活性和MDA含量仅在无HA存在的AgNPs暴露组出现显著升高,其余各组之间无显著差异。表征DNA损伤程度的Olive尾矩(OTM)和尾长(TL)在无HA存在的AgNPs暴露组中随时间的延长不断上升。HA显著降低了AgNPs的对鳃组织细胞的遗传毒性。结果表明,HA通过增加AgNPs在介质中的稳定性而显著地抑制了鳃组织对Ag的蓄积,从而减弱了AgNPs对鳃组织的氧化胁迫和遗传毒性。结果证明了有机质含量等环境理化条件对纳米毒性存在显著影响。     

市政污水厂尾水对文蛤卵黄蛋白原的诱导效应研究

本研究目的是检验市政污水厂尾水排放对海洋双壳类动物文蛤的内分泌干扰效应,判断其血浆中卵黄蛋白原(Vtg)水平作为尾水受纳海域雌激素效应生物标志物可行性。将文蛤在不同浓度的尾水-海水混合液(0%、1%、5%、10%、20%、40%)中持续暴露培养20d,定期测定雄性文蛤血浆中Vtg含量,分析暴露期间Vtg水平随尾水体积比(EVR)和培养时间的变化趋势。结果表明,暴露培养10d后,尾水体积比40%的处理组中雄性文蛤的血浆Vtg含量明显上升(P0.05),随着培养时间延长到15和20d,在较低的EVR(10%、20%)下也能监测到尾水对文蛤Vtg的明显诱导,表明污水处理厂尾水中存在一定数量的内分泌活性物质,对雄性文蛤具有显著类雌激素效应;Vtg最大值出现在EVR20%的尾水暴露15d以及EVR40%的尾水暴露20d,分别比对照组增加45.86%和47.40%。如果采用笼养文蛤监测尾水受纳海域的类雌激素效应,适宜的暴露时间为20d,此时采集的雄性文蛤Vtg可指示较大范围尾水的影响。     

条斑星鲽幼鱼变态期间核酸及蛋白的变化

本试验测定了条斑星鲽(Verasper moseri)幼鱼变态过程中DNA、RNA、蛋白及其比值的变化,作为评价幼鱼变态阶段生长潜能的指标。结果表明,试验期间培育水温为16.5～18.0°C,DNA、RNA及蛋白的变化都带有发育阶段特异性。DNA含量在34～42日龄增加缓慢,然后快速增加直至44日龄,在45日龄和46日龄分别保持下降和上升趋势。蛋白含量和RNA含量的变化趋势相似,在试验期间保持快速增长的趋势。RNA/DNA比值从试验开始至35日龄呈上升状态,36日龄时下降,38日龄时达到最高值5.01,然后显著下降(P0.05),在试验结束时达到最低值1.76。蛋白/DNA在40日龄时达到最高值58.64,在46日龄时达到最低值21.28。RNA、DNA及蛋白含量跟全长和体质量有明显的线性关系(P0.05)。RNA/DNA与全长和体质量的关系比蛋白/DNA与全长和体质量的关系密切。蛋白/DNA比值的变化趋势跟RNA/DNA比值类似,但前者的变化滞后于后者,表明RNA/DNA比值是评价条斑星鲽生理状况的更有效的生理指标。     

Determination of dissolved nucleic acids in seawater by the fluorescence dye, ethidium bromide

A new method for the determination of dissolved double-stranded deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA) in seawater was developed, evaluated and used to study the fates of these nucleic acids in marine ecosystems. These nucleic acids, which were pre-concentrated on a hydroxyapatite column, were determined fluorometrically by the use of ethidium bromide dye, which binds specifically to the double-stranded polynucleotide. No dissolved organic matter coexisting in the pre-concentrated sample solution interfered in the analysis of DNA and RNA. Column recoveries of DNA and RNA in a sample volume of up to 11 were 93% and 97%, respectively, and 90% of both at 51. The detection limits of DNA and RNA concentrated from a 51 sample by this fluorometric method were 0.6 and 1.1 μg l⁻¹, respectively. The concentration of dissolved nucleic acids in the waters from Tokyo Bay and Sagami Bay showed great variation in space and time. DNA ranged from 1 to 32 μg l⁻¹, and RNA from below the detection limit to 34 μg l⁻¹. The total amount of phosphorus in nucleic acids was an important fraction (12.9 ± 8.2%) of the dissolved organic phosphorus (DOP) and showed a good correlation with DOP.     

DNA/RNA提取及处理方法对评价沉积物中纤毛虫分子多样性的影响

环境DNA(eDNA)技术结合高通量测序已广泛应用于评价微型生物多样性与群落构成。相较于eDNA,RNA在环境中易降解,环境RNA(eRNA)可更准确地反映群落近期生命活性状态。理论上,基于eRNA检获的生物多样性要低于eDNA检获的总体多样性。但前期已发表研究显示同一站点eDNA获得的多样性低于eRNA检获量,推测可能原因包括:1)样本量不同;2)RNA中存在DNA污染。为验证假设,本研究以陆架区2个站位沉积物中的纤毛虫为实验对象,系统性比较4种DNA/RNA提取方法:DNA直接提取(0.9 g沉积物),大样本量DNA直接提取(2 g), DNA洗脱法(2 g), RNA直接提取法(2g);以及3种RNA提取后的处理方法:无DNA酶反转录,含DNA酶反转录,先纯化RNA再反转录。研究结果表明,大样本量(2 g)DNA直接提取法所检获的可操作分类单元(OTUs)约为小样本量(0.9 g)的2倍。相同样本量下, DNA洗脱法检获的OTUs最多,而DNA直接提取检获的OTUs低于有/无DNA酶反转检获的数量,先纯化再反转录所获得OTUs最少。就群落构成而言, DNA洗脱法和RNA纯化可有效...     

核酸指标对桡足类安氏伪镖水蚤摄食率、生长率及产卵率的指示作用

核酸指标可表征桡足类营养及生长状态, 然而多物种和多指标比较研究的相对缺乏却限制了现场海区调查中对核酸标志物的广泛应用。本研究测定了系列饵料浓度(0.2~2.0μg C·mL^-1)喂食的安氏伪镖水蚤Pseudodiaptomus annandalei的桡足幼体Ⅱ期个体的摄食率、生长率及成体产卵率, 并就生化组成, 包括RNA含量、DNA含量、蛋白含量(以下简写为PRO)、RNA:DNA、RNA:PRO、DNA:PRO及元素组成(N含量、P含量、C:N 和C:P比值)进行定量分析和计算。摄食率、生长率、产卵率及桡足幼体的RNA相关的核酸指标随饵料浓度的变化趋势均符合双曲线模型, 而雌性成体中仅RNA:DNA比值符合此模型。对RNA相关指标与各生理参数的相关性分析显示, 桡足幼体的RNA相关指标均与摄食率及生长率呈显著线性相关性, 显著程度的顺序为RNA:DNA>RNA:PRO>RNA含量; 雌性成体中RNA:DNA及RNA:PRO比值与产卵率显著相关, 前者的相关性远较后者显著。此结果表明, 在常用的现场浮游桡足类调查的标志比值(RNA:DNA比值或RNA含量)之外, RNA:PRO比值亦可作为指示桡足类生长状态的标志比值, 但是当指示体生长时, 桡足类必须处于同一生长阶段。RNA相关指标与饵料浓度之间稳固的双曲线相关性提示我们, RNA相关指标可帮助评估桡足类的饵料环境。     

Response of Sedimentary Nucleic Acids to Benthic Disturbance in the Central Indian Basin

Information on the response of nucleic acids (i.e., DNA and RNA) to simulated benthic disturbance was obtained from samples collected from eight sediment cores (0–10 cm) located in the Central Indian Basin (CIB). In general the total sedimentary DNA (DNA) increased with depth (from 380.09 to 408.99 μg·g^?1), while total sedimentary RNA (RNA) decreased (from 878.13 to 484.16 μg·g^?1). Following the simulated benthic disturbance brought about by the benthic hydraulic disturber, DNA decreased by 10% along the disturbed track while the RNA increased by around 75%. The RNA/DNA ratio decreased nearly 10%. However, the ratio doubled along the disturbed track suggesting that the activity was stimulated at molecular level following artif icial disturbance. The nucleic acid ratio thus shows that the CIB sediments are metabolically active, and with disturbance the activity tends to increase further.     

Microbial biomass in the Eutrophic Bay of Shimoda as compared by estimations of several biomass parameters

Microbial biomass in seawater of Shimoda Bay was assessed using some biomass parameters, such as ATP, DNA, RNA, protein, chlorophylla, and bacterial number and every estimate is in the same order. The estimates based on the amounts of ATP, DNA and RNA showed good correlation.     

苜蓿转化细胞系核酸和蛋白质合成的研究

以苜蓿转化细胞系和对照细胞系为材料 ,利用同位素标志方法研究了 3种大分子物质——DNA、RNA和蛋白质的合成动态。结果表明 ,与对照细胞系相比 ,转化细胞系的生长速度明显加快 ,DNA、RNA和蛋白质的合成旺盛 ,合成速度显著提高。同时 ,转化细胞系 DNA、RNA和蛋白质出现最大合成速度的时间均相应地延迟。     

Effects of vegetation and sewage load on mangrove crab condition using experimental mesocosms

Constructed wetlands, especially mangroves, have been studied for their usefulness in sewage treatment but the effects of mangrove vegetation and a sewage load on mangrove macrofauna have been given little attention. Ocypodid crabs are important components of mangrove forests and constitute good bioindicators of the functioning of the ecosystem as a whole. In constructed mangrove mesocosms, three vegetation treatments (bare substratum, and Avicennia marina and Rhizophora mucronata seedlings) were subjected to 0, 20, 60 and 100% sewage loads from a nearby hotel. The physiological condition of introduced Uca annulipes and Uca inversa was evaluated in terms of their RNA/DNA ratio after one, five and twelve months, and used as an indicator of ecological function in the system. Crab condition in 0% sewage load was similar to that of wild crabs throughout, suggesting no significant effects of the mesocosms on their RNA/DNA ratio. Overall, both species coped well with the administered sewage loads, suggesting good ecological function in the system. Both species manifested similar patterns in RNA/DNA ratio, being more affected by seasonal fluctuations than by sewage load and vegetation presence and type. Higher RNA/DNA ratios were recorded in the long compared to the short rainy season. Sewage enhanced crab condition in the bare substratum and R. mucronata treatments, especially after one year, probably as a result of enhanced food availability. Uca inversa may be more sensitive to sewage pollution than U. annulipes. In A. marina, no difference in crab condition was observed between sewage loads, and this mangrove yielded the best reduction in sewage impacts. Our results support the usefulness of constructed mangrove areas in sewage treatment, especially if planted with A. marina and inhabited by physiologically healthy ocypodid crabs to enhance the system's performance.