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铜绿微囊藻对罗氏沼虾和大型溞毒性作用的研究

作　者: 李慷
导　师: 刘利平
学　校: 上海海洋大学
专　业: 水产养殖
关键词: 铜绿微囊藻 罗氏沼虾 大型溞 毒性影响 生活史
分类号: X174
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


近些年来,随着环境污染的加重,水资源受到了严重的威胁,越来越多的淡水水体出现富营养化问题,因其而带来的蓝藻水华已经影响到了日常的生活饮用水和生产养殖用水安全。微囊藻毒素（Microcystins,MCs）作为蓝藻细胞合成的二级代谢产物,是富营养化水体中因蓝藻爆发而产生的最常见的藻毒素,具有强烈的肝毒性和肿瘤促进作用,尤其在发生微囊藻水华的水体中,生物多样性明显下降,对水生生物造成了较大的影响。枝角类作为水生生态系统中物质转化和能量传递的重要环节,在维持水体生态系统平衡方面有着至关重要的作用,如果其生长和繁殖受到微囊藻的影响将使整个生物链受损。本文将在实验条件下,从枝角类大型溞（Daphnia magna）的生长、繁殖、存活以及种群变化的角度去探讨铜绿微囊藻的毒性作用。作为水域生态系统的初级消费者,大型溞同时也为上游消费者提供物质能量。作为淡水养殖的主要品种,罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）的生长和发育也可能受到微囊藻影响,引起肝胰腺等内部器官的病理变化、导致虾体的氧化损伤等。本文就这一问题,针对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）对罗氏沼虾存活、生长、组织器官的损伤进行研究。微囊藻毒素检测方法的建立及微囊藻中毒素含量的测定。在实验室环境下培养铜绿微囊藻,以其作为实验用藻。依据高效液相色谱液-质谱（HPLC-MS）联用技术在生物毒素检测分析上的优势,结合微囊藻的形态特征,建立起了一套较为稳定的HPLC-MS检测MCs的方法。能够快速准确的对铜绿微囊藻溶液中含有的微量毒素进行检测。经过检测,确定了实验室培养的铜绿微囊藻所含微囊藻毒素的主要种类为MC-LR。在这一检测方法的基础上,我们根据水生动物组织所具有的特点,通过改进得到了一套能够稳定、准确检测组织内MCs的方法,为今后的检测分析工作提供理论依据和技术指导。为探索铜绿微囊藻对枝角类大型溞的生长和繁殖影响，实验将大型溞暴露于浓度为1.5×106, 3×106, 0.75×107和1.5×107cell/ml的微囊藻溶液中,实验中观察到大型溞摄食铜绿微囊藻的现象，得到96h铜绿微囊藻对大型溞半致死浓度(LD50)为1.752×107cell/ml,表明铜绿微囊藻对大型溞有很强的急性毒性。另外研究还发现,铜绿微囊藻对大型溞的体长、寿命、产卵数和种群数量都有影响,且抑制作用的大小与微囊藻细胞密度正相关。为研究铜绿微囊藻对罗氏沼虾的毒性影响,采用静水式生物测试法,将体长10.33±1.44mm的罗氏沼虾幼体暴露于浓度为1×106,5×106,10×106,20×106和30×106cell/ml的铜绿微囊藻溶液中。在水温25℃下,发现高浓度铜绿微囊藻溶液对沼虾具有毒害作用,能够致使沼虾的死亡,同时也得到了144和168h的半致死浓度(LD50),分别为36.08×106, 28.81×106cell/ml。在急性毒性实验结果的基础上,进一步研究了铜绿微囊藻对罗氏沼虾生长的影响。体长为8.1±0.82mm的罗氏沼虾,在浓度为2×106,10×106cell/ml的铜绿微囊藻溶液中持续饲养80d,随着时间的延长生长速率变慢,与对照组的差异显著（P<0.05）。另外还对暴露在铜绿微囊藻溶液中的沼虾进行了组织学观察,与对照组相比,实验组沼虾鳃丝明显增粗,鳃丝组织受到部分损伤,说明铜绿微囊藻在影响沼虾生长的同时对罗氏沼虾的组织器官也造成了损伤。借助已经得到的结果,主要针对易受损器官,又进行了微囊藻毒素累积试验。将罗氏沼虾在3×106cell/ml的藻液中饲养45d,使用HPLC-MS法检测肝胰腺、肌肉、眼柄、心脏、胃、肠和鳃丝中MC-LR含量,结果没有发现明显的毒素累积现象。通过研究铜绿微囊藻对两种甲壳动物大型溞和罗氏沼虾的毒性作用，发现因为其具有不同的摄食方式,与铜绿微囊藻的接触途径具有差别,所产生的影响也有不同,但铜绿微囊藻对二者都能够产生毒性作用,抑制其存活和生长。因为二者都是生态系统食物链的重要环节,所以受到影响后对水生生态平衡会造成威胁,对其作用机制有待进一步探索。

全文目录


摘要  3-6
Abstract  6-12
引言  12-14
第一章 文献综述  14-22
  1.1 铜绿微囊藻及微囊藻毒素  14-17
    1.1.1 水体富营养化  14
    1.1.2 铜绿微囊藻及微囊藻毒素  14-16
    1.1.3 微囊藻毒素的危害  16-17
  1.2 大型溞  17-18
  1.3 罗氏沼虾  18
  1.4 国内外研究现状  18-21
    1.4.1 微囊藻毒素的检测  18-19
    1.4.2 微囊藻毒素的去除  19-20
    1.4.3 微囊藻毒素的研究趋势及展望  20-21
  1.5 研究目的和意义  21-22
第二章 微囊藻的培养及毒素含量的检测  22-29
  2.1 前言  22-23
  2.2 材料与方法  23-25
    2.2.1 实验材料  23
    2.2.2 微囊藻毒素提取  23-24
    2.2.3 微囊藻毒素检测  24-25
  2.3 结果  25-27
    2.3.1 铜绿微囊藻藻液毒素检测结果  25-27
  2.4 讨论  27-29
第三章 铜绿微囊藻对大型溞的急性毒性和种群数量的影响  29-38
  3.1 材料与方法  29-31
    3.1.1 实验材料  29-30
    3.1.2 大型溞毒素累积实验  30
    3.1.3 铜绿微囊藻对大型溞的急性毒性实验  30
    3.1.4 铜绿微囊藻对大型溞生长和繁殖的影响  30-31
    3.1.5 铜绿微囊藻对大型溞种群数量的影响  31
  3.2 实验结果  31-36
    3.2.1 铜绿微囊藻毒素累积实验  31-32
    3.2.2 铜绿微囊藻对大型溞的96h 急性影响  32-33
    3.2.3 铜绿微囊藻对大型溞体长的影响  33
    3.2.4 铜绿微囊藻对大型溞总繁殖力的影响  33-35
    3.2.5 铜绿微囊藻对大型溞种群数量的影响  35-36
  3.3 讨论  36-38
第四章 铜绿微囊藻对罗氏沼虾的急慢性毒性实验  38-51
  4.1 实验材料及方法  39-42
    4.1.1 铜绿微囊藻  39-40
    4.1.2 罗氏沼虾  40
    4.1.3 铜绿微囊藻最佳吸光度的选定  40
    4.1.4 急性毒性实验  40-41
    4.1.5 慢性毒性实验  41
    4.1.6 罗氏沼虾各组织中藻毒素含量的检测  41-42
  4.2 实验结果  42-48
    4.2.1 最佳吸光度波长的测定  42-43
    4.2.2 急性毒性实验  43-45
    4.2.3 慢性毒性实验  45-47
    4.2.4 微囊藻毒素在沼虾体内的积累  47-48
  4.3 讨论  48-51
    4.3.1 急性毒性实验  48-49
    4.3.2 慢性毒性实验  49-50
    4.3.3 毒素积累  50-51
第五章 结论  51-52
参考文献  52-57
攻读硕士学位期间发表的论文  57
攻读硕士学位期间参加会议  57-58
致谢  58

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 环境动物学
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