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黄河兰州段水质污染对花背蟾蜍的毒理学影响

作　者: 黄德军
导　师: 张迎梅
学　校: 兰州大学
专　业: 动物学
关键词: 黄河刘家峡兰州石油挥发酚水体污染两栖类花背蟾蜍种群密度性别比例
分类号: X174
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本论文对刘家峡(相对无污染地区)和兰州地区(以有机的石油类和挥发酚类为主要污染物)花背蟾蜍(Bufo raddei Strauch)的自然种群进行了研究：从生态学角度对B．raddei成体的种群密度、性别比例、生殖力(产卵量和雄性生殖腺指数)、脏器指数和食性以及蝌蚪的生长发育状况(孵化率、存活率和畸形率)进行了调查分析；从细胞和分子生物学角度对B．raddei成体血红细胞的微核率、血红细胞和肝细胞的DNA损伤程度、肝细胞的DNA甲基化程度、氧化损伤程度及抗氧化能力进行了测定，结果发现：1．兰州和刘家峡两地区B．raddei的食物组成、脂肪体指数和雄性生殖腺指数差异不显著(P＞0.05)，说明兰州地区水体污染对B．raddei的食物组成、营养状态和雄性生殖力影响不明显；2．兰州地区B．raddei的产卵量和蝌蚪的存活率明显下降(P＜0.01)、蝌蚪的死亡率和畸形率显著增加(P＜0.01)，说明水体污染能导致B．raddei雌性成体生殖力和幼体成活率的降低，畸形率的增高，直接影响B．raddei种群数量，导致其种群衰退；雄雌比例的改变也能间接地对B．raddei的种群结构和数量产生影响；3．兰州地区B．raddei的体重体长减小、肝脏和肾脏指数增大(P＜0.05)，说明兰州地区的B．raddei相对刘家峡的要消耗更多的能量用于排毒解毒以减轻污染对机体的伤害，从而用于繁殖的能量相对减少，间接导致B．raddei种群数量下降；4．兰州地区B．raddei的密度明显比同期刘家峡的低(P＜0.05)，说明兰州地区的水体污染是导致B．raddei种群数量下降的原因之一；5．兰州地区B．raddei血红细胞微核率明显比同期刘家峡地区的高(P＜0.01)，说明兰州地区水体污染物对生存其中的两栖类具有较强的诱变性；6．兰州地区B．raddei血红细胞和肝细胞的DNA损伤程度明显比同期刘家峡地区的高(P＜0.05)，这与微核率的结果一致，进一步证明兰州地区水体污染物对动物细胞的DNA有较大的遗传损伤作用。兰州地区B．raddei肝细胞的丙二醛含量显著增加(P＜0.05)，而总抗氧化能力明显降低(P＜0.05)，充分说明兰州地区的B．raddei受水体污染物刺激，导致自由基发挥毒性作用，一方面增大了对细胞膜和DNA的氧化损伤作用，另一方面抑制了肝细胞的总抗氧化能力；7．兰州地区B．raddei肝细胞DNA的甲基化程度明显低于同期刘家峡地区的(P＜0.05)，说明兰州地区水体污染物对两栖类有潜在的致癌作用；8．相关性分析结果表明，相对于微核率测定，DNA损伤程度和DNA甲基化程度检测的结果能更好地反映石油类和酚类污染的生物学效应；而对于慢性中毒监测，用肝细胞作为研究材料比血红细胞更加灵敏准确；9．石油类和挥发酚类物质对B．raddei的遗传毒性效应具有明显的季节性，污染程度轻的季节，B．raddei遗传物质的损伤程度也低，说明轻污染环境对生物造成的遗传物质损伤具有可修复性。因此，加强对工业废水和城市污水的处理可以减轻对生物的毒性作用，甚至可以使受损生物得到恢复。总之，本文探讨了石油类和挥发酚类污染物质对B．raddei在生态学和分子生物学方面的毒性影响，阐述了其毒性影响机制，同时为石油类和酚类污染的生物监测提供了科学方法，对于两栖类的物种保护、湿地生物资源和生物多样性的恢复、水质监测和环境评价都具有非常重要的意义。

全文目录

中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一部分前言  11-29
  1. 水体污染物的分类、来源及性质  11-13
  2. 污染物对生物的毒性影响及其机理研究进展  13-14
  3. 黄河兰州段水质污染现状  14-17
  4. 毒理学研究方法简介  17-21
  5. 两栖类受环境污染影响的研究进展  21-26
  6. 研究方法和材料的选择  26-28
  7. 研究目的和意义  28-29
第二部分实验材料与方法  29-38
  1. 实验材料  29
  2. 实验仪器和设备  29
  3. 实验药品  29-30
  4. 实验方法  30-37
    4.1 研究样点选择  30
    4.2 B.raddei野外种群生态学调查与采样  30-31
    4.3 B.raddei肝脏脂质过氧化损伤和总抗氧化能力测定  31-32
    4.4 微核观察  32
    4.5 单细胞凝胶电泳法(SCGE)检测DNA损伤  32-34
    4.6 细胞DNA总甲基化程度测定  34-37
  5. 数据处理和分析  37-38
第三部分实验结果  38-53
  1. 水体主要污染物成分及浓度分析  38-39
  2. B.raddei种群密度和性别比例分析  39-40
  3. B.raddei的产卵量、蝌蚪的孵化率、成活率和畸形率调查  40-41
  4. B.raddei的体重、体长、脏器指数和食性分析  41-45
  5. 水体污染对B.raddei血细胞微核率的影响研究  45
  6. 水体污染对B.raddei血细胞和肝细胞的DNA损伤研究  45-47
  7. B.raddei肝细胞的脂质过氧化损伤程度和总抗氧化能力测定  47-48
  8. 水体污染对B.raddei肝细胞DNA甲基化程度的影响研究  48-49
  9. B.raddei遗传损伤各指标与石油类和挥发酚浓度的相关性分析  49-53
第四部分讨论  53-65
  1. 水体主要污染物成分及浓度分析  53-55
  2. B.raddei种群密度和性别比例分析  55-56
  3. B.raddei的产卵量、蝌蚪的孵化率、成活率和畸形率调查  56-57
  4. B.raddei的体重、体长、脏器指数和食性分析  57-59
  5. 水体污染对B.raddei血细胞微核率的影响研究  59-60
  6. 水体污染对B.raddei血细胞和肝细胞的DNA损伤研究  60-61
  7. 水体污染对B.raddei的氧化损伤研究  61-62
  8. 水体污染对B.raddei肝细胞DNA甲基化程度的影响研究  62-63
  9. B.raddei遗传损伤各指标与石油类和挥发酚浓度的相关性分析  63-65
第五部分结论  65-66
参考文献  66-83
在读期间发表的论文  83-84
致谢  84

黄河兰州段水质污染对花背蟾蜍的毒理学影响

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