四溴双酚A对斑马鱼胚胎发育毒性和神经毒性研究

目的研究四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)对斑马鱼胚胎的发育毒性和神经毒性。方法采用斑马鱼胚胎模型,利用胚胎暴露实验分析剂量效应和畸形表观等发育毒性指标;利用胚胎自主运动、接触反应和仔鱼游泳运动,分析神经毒性指标。结果TBBPA对斑马鱼胚胎的发育具有中度毒性,在受精后48h(Hours Post Fertilization,hpf)的半数致死量(Concentration that led to 50%mortality,LC50)和半数致畸量(Concentration that led to 50%malformations,EC50)分别是7.9和4.7μmol.L-1,以及在120hpf的LC50和EC50分别是5.3和1.9μmol.L-1。发育毒性效应具体表现为(1)在48,60,72,96hpf均表现为低浓度促进孵化,高浓度抑制孵化;(2)引起胚胎发生尾部弯曲、未吸收卵黄囊、心包囊肿、卵黄囊水肿、游囊关闭等畸形现象;(3)胚胎畸形率和死亡率均具有剂量依赖效应,即与暴露浓度成正比。TBBPA对斑马鱼的神经毒性表现为(1)增加胚胎在19～26hpf的自主运动频率;(2)降低胚胎在27,36,48hpf时的接触反应能力;(3)降低胚胎在120hpf的行为运动速度。结论TBBPA对斑马鱼胚胎具有发育毒性和神经行为毒性。

微生物胞外聚合物的研究进展

胞外聚合物（extracellular polymeric substance,EPS）是一类有机高分子多聚化合物,相对分子量分布在1×104～3×104之间,它是在特定的生存条件下微生物新陈代谢过程中产生的胞外物质。这类物质可以起到对微生物自身的保护和它们之间相互附着的作用,而且在微生物缺乏营养的条件下可以为其提供营养来源。EPS在微生物群体中广泛存在,EPS有一些独特的性能,使EPS的研究越来越受到人们的重视。

基于GIS的平原河网走航在线水质监测方法研究

针对常规定点水质监测方法无法完整再现水质指标的时空连续分布特征的问题,将船只搭载的水质实时监测设备与GPS同步形成基于GIS数据支撑的走航在线水质监测手段。通过与常规水质监测方法的对比,走航在线水质监测结果的可靠性得到了验证。在温瑞塘河河网选择部分河段进行的实地研究结果表明,走航在线水质监测能够较好地实现对较小尺度范围内水质指标空间分布细节的描绘及对分散点源污染的监测,是对常规定点水质监测的有益补充。

2种抗生素对球等鞭金藻的毒理学研究

利用恩诺沙星和盐酸环丙沙星2种抗生素在不同浓度下对球等鞭金藻进行毒理研究。分别对球等鞭金藻的96EC50、叶绿素和过氧化酶活性进行分析。结果表明,2种抗生素对球等鞭金藻的毒理危害等级分别为高毒和中毒。恩诺沙星浓度对叶绿素和过氧化氢酶活性的抑制影响不大,而盐酸环丙沙星浓度在0～10 mg.L-1范围内对叶绿素和过氧化氢酶活性抑制效果明显,当浓度>10 mg.L-1后抑制效果稳定。

应用拟杆菌作为水体粪源污染指示菌的研究进展

粪源污染是水环境安全的重要威胁。传统的指示微生物在水体粪源检测中存在较多局限性,难以准确溯源水体所受粪源污染。拟杆菌属微生物因其具有在人畜肠道中的绝对数量优势和突出的粪源指示作用等优点,在粪源污染监测中日渐受到重视。该文阐述了拟杆菌作为指示微生物在应用于示踪水体粪源污染时的优势,并针对水环境中拟杆菌的检测方法及其在受污水体中指示粪源污染的应用进行了概述。

Notch3在血管平滑肌细胞中对Erk1/2的调控作用研究

Erk1/2活性在血管许多细胞功能中具有重要影响,而Notch3主要表达在动脉平滑肌细胞中,并且是发育过程中动脉成熟所必需的.为了探讨Notch3在血管平滑肌细胞中对Erk1/2信号通路的调控作用,采用siRNA基因敲除Notch3,γ-分泌酶抑制剂DAPT抑制Notch信号通路,质粒转染过表达Notch3活性区等方法,用Western印迹检测Notch3对血管平滑肌细胞中Erk1/2磷酸化水平,即Erk1/2活性的影响.同时,利用活性氧自由基(ROS)诱导激活Erk1/2;siRNA敲除Notch3表达致使血管平滑肌细胞中Erk1/2的磷酸化水平显著降低,并且抑制了ROS诱导的Erk1/2激活;同样,Notch通路抑制剂DAPT也抑制了ROS诱导的Erk1/2激活;而Notch3活性区NICD的过表达并没有改变血管平滑肌细胞中Erk1/2的磷酸化水平,但其延缓了ROS激活后Erk1/2活性的衰减.上述结果表明,Notch3可在血管平滑肌细胞中调控Erk1/2活性以及ROS诱导的Erk1/2信号激活.

PFOA对斑马鱼胚胎发育、行为和DNA损伤的毒性研究(英文)

全氟辛酸(PFOA)是一种分布广泛的环境持久性有机污染物,在野生动物与人体内普遍被检出。目前PFOA发育毒性的特点和机制尚未阐明,已有的研究显示,PFOA毒性与受试物种及性别密切相关。因此,利用不同物种进行PFOA毒性研究对阐明其毒性机制十分重要。本研究选用了斑马鱼这种理想的脊椎动物模型,考察了PFOA暴露对其胚胎发育的自主运动、心跳、行为、细胞凋亡和DNA损伤的影响。研究发现,始于6hpf的PFOA暴露会导致斑马鱼胚胎自主运动异常,心率降低,且具有一定的剂量依赖性;6～24hpf的高浓度的PFOA暴露(>414.0mg·L-1)会导致胚胎发生显著的细胞凋亡,凋亡主要出现在眼部、头部、心脏和尾部。较高浓度的PFOA暴露(165.6mg·L-1)会使仔鱼的光刺激应激行为模式发生变化。此外,PFOA暴露会致使斑马鱼发生DNA损伤,且损伤程度随PFOA浓度的升高而加重,表明PFOA具有一定的基因毒性。上述结果表明,PFOA对斑马鱼胚胎具有发育毒性,具体表现为自主运动异常,心率降低和行为反应能力变弱,同时伴随畸形、细胞凋亡和DNA损伤。

SWAT模型在平原河网区的子流域划分方法研究

由于平原河网区地势平坦,地形起伏较小,SWAT模型在对平原河网区进行河流生成和子流域划分时往往不能反映河流的真实情况,经常会出现所生成河流不连续的现象。针对此技术问题,提出了"分片区、分层次"的河流生成和子流域划分方法,可以解决SWAT模型在平原区河流生成和子流域划分困难的问题,生成的子流域和河流与实际情况比较接近并可以对河流生成和子流域划分进行"局部加密"。将"分片区、分层次"方法应用于温瑞塘河流域,取得了不错的效果。

基于GIS空间聚类的温州市水环境污染分析

从大量GIS背景数据出发,利用空间聚类方法对温州市主城区的单体建筑进行聚类分析,分类出城市旧居住区(旧城区);然后使用Buffer缓冲分析方法对旧城区和城市水体排污口、排污量进行相关性分析。结果表明,旧城区的分布与城市水体排污口显著相关,Buffer距离为25 m时,排污口的77%、污水排污量的73%来自于这些区域,因此在主城区范围内,旧城区是城市水体污染的主要源头。旧城区没有污水管网、污水通过雨水管道直接排入城市水体,这是城市水环境污染的主要原因。

温瑞塘河水环境社会压力的网格化分析

以典型的平原河网——温瑞塘河为例,对河道进行25 m×25 m网格化,并利用Voronoi图确定网格化河道点影响范围,从而把网格化河道点与土地利用现状、企业分布等无缝关联成一个整体。以建设用地为纽带,完成了社会经济统计数据与网格化河道点的关联和细分。以污染源普查数据为依据,实现了宏观经济与微观网格化河道点的结合。分析结果表明:温瑞塘河水环境社会压力超负载,其空间分布失衡,导致这一现象的本质是人口问题。河道网格化是城市水环境污染精细化分析、模拟与管理的有效手段。

铅对斑马鱼胚胎发育的毒性作用

目的探讨铅对斑马鱼胚胎发育的毒性作用。方法野生型AB品系斑马鱼胚胎,自受精后1h(1hpf)起,分别用醋酸铅质量浓度为0.1、0.5、2.5、12.5μmol/L胚胎培养液染毒至胚胎孵出或死亡,每组胚胎50枚,相差显微镜下观察胚胎发育全程并记录毒性反应,于4、8、16、24、48、72hpf进行胚胎活体摄片,以不含铅培养液孵养的胚胎作为对照。另取各组36 hpf胚胎,电镜下观察间脑神经细胞超微结构。结果铅暴露组胚胎死亡率明显升高(P<0.05),在胚胎发育早期有1个高峰,而且随着铅暴露浓度增高,胚胎死亡率总体呈上升趋势(P<0.01);铅暴露胚胎发育异常主要见于胚胎发育早期,多表现为胚胎发育迟缓;铅暴露胚胎在发育过程中出现少数畸形,但无统计学意义;除12.5μmol/L铅暴露组外,其他铅暴露组胚胎的平均孵出时间较对照组滞后(P<0.05);电镜观察显示,铅暴露可引起胚胎神经细胞核固缩,细胞水肿,细胞器结构受损。结论铅对斑马鱼胚胎发育有明显的毒性作用,在胚胎发育早期尤为敏感;即使较低水平的铅暴露,仍可引起胚胎神经细胞的损害。

莪术醇对斑马鱼胚胎发育的影响

目的:研究莪术醇对斑马鱼胚胎发育的影响。方法:以孵育6 h的斑马鱼胚胎为实验模型,设空白对照组和莪术醇组,观察记录发育畸形、孵化率、心率、自主运动次数及仔鱼的泳速。结果:莪术醇可致斑马鱼身体弯曲,EC50(96 h)为51.17 mg·L-1;能明显降低胚胎孵化率(P<0.05);使心率显著降低(P<0.05),且呈剂量依赖性。低浓度莪术醇可显著促进斑马鱼自主运动(P<0.01);能明显减小仔鱼的泳速(P<0.05)。结论:莪术醇对斑马鱼胚胎的发育有一定影响。

长江口盐沼湿地底栖微藻的分布特征及其对有机质产出的贡献

2006年6月(夏季)和12月(冬季)分别对长江口九段沙湿地潮滩底栖微藻的分布状况进行了调查,估算了湿地内各主要初级生产者的生产力并进行了比较。结果显示分布于该盐沼湿地的底栖微藻在光照条件下主要聚集于沉积物表层,形成其生物量随深度增加而迅速减少的垂直分布模式,并随滩面植被盖度从大到小的顺序呈现为:光滩、藨草区、米草区≈芦苇区的水平分布特征。九段沙湿地中单位面积上底栖微藻的生物量远高于上覆水中浮游植物的生物量,其单位面积生产力也显著高于后者,表明底栖微藻在源自单胞藻的湿地有机产出中占有主导地位。九段沙湿地中底栖微藻总生物量远低于地表维管植物,其生物量仅占潮滩初级生产者总生物量的约0.41%,所产出的有机质却达到潮滩总初级生产力约16.53%,意味着这种高营养、易摄取的有机产出有能力成为维持该湿地生态系统的重要食物来源之一。

水质模型的全局参数敏感性分析

LH-OAT全局参数敏感性分析方法集成了LH抽样与随机OAT方法的优点,在随机OAT的基础上融入LH抽样法,保证参数敏感性分析的强壮性及有效性。但LH-OAT方法必须依靠复杂的计算机程序来实现,因为没有通用程序而限制了其推广应用。试验研究了LH-OAT方法的通用程序设计,并成功用于WASP富营养化水质模型中浮游植物动力学模型的全局参数敏感性分析。结果表明在充足供氮、磷时,浮游植物生物量变化率最敏感的参数是水温,其次是浮游植物的内源呼吸速率和温度调节系数,其三是浮游植物中叶绿素a与碳的比值,处于第四位的是浮游动物的数量;各参数合理的取值范围是成功使用LH-OAT方法的关键。

基于原型观测与DEM的强风化花岗岩小流域水文过程模拟

为了解华南花岗岩小流域特殊的产流机制,以土壤为砂壤土、基岩为强风化花岗岩的中山大学珠海校区滨海小流域作为研究对象,观测了2个分别代表森林、灌丛覆盖的5m×10m的径流试验场的产流过程和土壤含水率变化过程。观测结果表明超渗产流、优先流是试验场的重要产流方式,壤中流(尤其是在土壤-基岩界面上产生的壤中流)对试验场的总产流量也有较大贡献。在径流试验场原型观测基础上,建立了一个基于数字高程模型(DEM)的、包括地表径流、壤中流和基岩裂隙出流的三水源小流域水文模型。利用9次降雨径流过程对模型参数进行率定,利用4次降雨径流过程进行验证,模型的率定、验证均取得了良好的拟合效果。根据模型的模拟结果,在径流的起涨阶段地表产流贡献最大,而基岩裂隙出流对退水过程贡献明显。综合试验场原型观测结果与模型模拟结果得出结论:明显的壤中流和基岩裂隙出流是华南花岗岩小流域显著的产流特点。

连续纵向水质监测方法在温瑞塘河的应用

水质监测结果是水质评价与水污染防治的重要依据。针对常规定点水质监测方法无法完整再现水质指标的时空连续分布特征的问题,将船只搭载的水质实时监测设备与GPS同步形成基于GIS数据支撑的连续纵向水质监测方法。重点对水质监测仪及GPS空间数据集成问题进行了分析讨论,并在温瑞塘河流域进行了实验论证。结果表明,连续性纵向水质监测不但能进行连续时空水质监测,还能与GPS、GIS结合进行连续性时空分布特征的分析。

基于Voronoi图的平原河网汇水区划分方法

在平原河网地区面源污染的测算与模拟中,汇水区的细致划分是一个基础和难点问题。利用Voronoi图从河道中心线逆向反推河段的汇水区的方法,提出并解决这一方法的河道中心线等间距等分实现线转点和是海量Voronoi图图斑的自动合并2个关键问题。以温瑞塘河为例进行的研究结果表明,山地使用DEM方法,平原区使用Voronoi图方法,两者组合实现了平原河网汇水区的精细划分。

利用平原河网溶解氧(DO)变化特点确定点源污染

水质监测与3S技术的结合产生了基于GIS背景数据支撑的纵向连续水质监测方法,它能够用于水质条件在时间、空间上都快速改变且污染严重的城乡结合部河道对点源污染和面源污染进行确定和评估。采用外业纵向连续水质监测结合内业GIS背景数据整合分析方法,对温瑞塘河支流——划龙桥河进行了典型案例研究。研究显示,对于平原型水库型河网溶解氧(DO)值陡降处对应污染点源、DO值陡降率与点源排污量线性相关,采用连续纵向水质监测方法能够有效确定和评估流域点源性污染。

一种斑马鱼肝脏特异表达转基因载体的制备方法

目的:建立一套快速制备斑马鱼肝脏特异表达转基因载体的新方法。方法:首先利用multi-site gateway技术将斑马鱼肝脏脂肪酸结合蛋白(fabp10a)启动子片段与入门载体进行BP重组获得启动子的入门克隆pENTR-fabp10a,然后将目的基因克隆到载体pME-MCS中形成入门克隆pENTR-interest,最后通过multi-site gateway技术将pENTR-fabp10a、pENTR-interest和含有EGFP标记基因的p3E-IRES-EGFPpA质粒在Tol2转座载体pDestTol2pA2上进行定向重组即可获得斑马鱼肝脏特异性表达转基因载体pTol2-fabp10a-interest-IRES-EGFP。本研究采用红色荧光蛋白基因DsRed2作为目的基因,用上述方法构建了转基因载体pTol2-fabp10a-DsRed2-IRES-EGFP,并将其注射至单细胞期斑马鱼胚胎中进行表达分析。结果:转基因载体pTol2-fabp10a-DsRed2-IRES-EGFP在斑马鱼肝脏组织中能实现红色和绿色荧光蛋白同步特异表达。结论:利用Tol2转座系统以及multi-site gateway技术构建斑马鱼肝脏特异性表达转基因载体是一套行之有效的方法。

莪术醇对斑马鱼的血管生成活性及作用机制研究

目的:初步研究莪术醇促进血管生成的活性及作用机制,为临床用药提供依据。方法:采用斑马鱼生物模式,观察莪术醇对斑马鱼胚胎体节间血管生长、成鱼剪尾后血管再生和仔鱼切尾后组织再生情况。采用相对荧光定量PCR法检测仔鱼切尾后体内血管内皮生长因子(VEGFA)及受体(VEGFR2)基因的表达。结果:莪术醇能使斑马鱼胚胎体节间血管侧生出新的血管,使成鱼剪尾后血管再生加快,使仔鱼切尾后尾部再生加快。且莪术醇能提高仔鱼体内VEGFA及VEGFR2基因的表达量,促进仔鱼切尾后的尾部再生。结论:莪术醇能促进斑马鱼的血管生成,提高仔鱼切尾后体内VEGFA及VEGFR2基因的表达量,促进尾部再生。