东方小藤壶(Chthamalus challengeri)幼虫对铜离子和石油烃的响应特征研究

摘要

重金属和石油烃是全球海洋环境的两大主要污染物,既危害渔业生产,使得海洋生物病变或死亡并造成巨大经济损失,又严重影响海洋环境和海洋生态系统的稳定性。东方小藤壶(Chthamalus challengeri)营固着生活,在全球的分布范围非常广泛,作为一种污损生物,它引起了众多学者的关注。然而,它又是一种环境指示生物,尤其是其幼虫具有敏感性强等优点,可以及时反映某些环境状况的变化。但是,目前有关重金属和石油烃对东方小藤壶幼虫的研究仍显不足。因此,本论文以东方小藤壶的幼虫作为实验对象,研究了幼虫生命表,并分别探讨了铜离子和石油烃对东方小藤壶幼虫生长、发育、生理特性以及抗氧化酶等方面的毒性效应。以期筛选出东方小藤壶幼虫对铜离子和石油烃最敏感的生理指标,为将东方小藤壶作为环境指示生物的可能性提供理论支持。研究结果总结如下:
　　1、东方小藤壶作为一种 r-选择策略生物,其繁殖力强,一只成年藤壶每天的产幼数多达100余只。但是,幼虫的自然死亡率极高,在实验室条件下,Ⅱ期幼虫发育到腺介幼虫的存活率仅为0.37％;而且从Ⅱ期无节幼虫发育到腺介幼虫的过程中,其致死力(kx)逐渐升高,发育难度逐渐加强。
　　2、比较了铜离子对各个孵育时期幼虫的急性毒性效应,结果表明Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期幼虫和腺介幼虫的24 h LC50依次为156.07μg/l、249.79μg/l、315.79μg/l、391.95μg/l、465.25μg/l和817.15μg/l,而且Ⅱ期幼虫是整个幼虫期中对铜离子最敏感的时期。另外,在相对较短的时间内获得大量的同步性较高的Ⅱ期幼虫较易实现,因此Ⅱ期幼虫是最为理想的急性毒性实验对象。用浓度为135μg/l的铜离子溶液胁迫腺介幼虫5天,其附着率显著性降低,但是死亡率变化不明显,说明腺介幼虫附着率是比死亡率更加敏感的指标。在Ⅱ期幼虫到腺介幼虫的整个发育过程中,当铜离子浓度达到45μg/l时,幼虫的死亡率显著性降低(p<0.05),当铜离子浓度超过60μg/l,Ⅱ期幼虫无法发育到腺介幼虫,说明整个幼虫发育过程比单一幼虫期对铜离子敏感,更能反映出自然环境中铜离子污染水平对藤壶幼虫的慢性毒性效应。
　　3、用浓度不高于75μg/l的铜离子溶液胁迫24 h后,Ⅱ期幼虫的生长、发育未发生显著变化(p>0.05)。但是,将胁迫时间延长到48 h时,幼虫的体长在铜离子浓度为60μg/l时受到显著性抑制(p<0.05),而体宽和发育情况则在铜离子浓度为75μg/l时受到显著性抑制(p<0.05),说明铜离子对Ⅱ期幼虫的生长、发育胁迫具有时效性,相对于体宽和发育率,体长的变化是对铜离子毒性效应更加敏感的指标。
　　4、用浓度不低于45μg/l的铜离子溶液胁迫24 h后,Ⅱ期幼虫趋光性显著降低(p<0.05),而其摄食率、滤水率和排氨率均能被浓度为30μg/l的铜离子溶液显著性诱导升高(p<0.05)。因此,藤壶幼虫摄食率、滤水率和排氨率的变化较趋光性的变化敏感。
　　5、随着胁迫铜离子浓度的升高,幼虫体内的ROS、MDA逐渐升高;抗氧化物酶SOD、CAT、POD、GSH-PX均呈现出先上升后下降的变化趋势,即低浓度的铜离子可以促进幼虫的抗氧化酶活力,而高浓度的铜离子则起到抑制效应;SOD可以被30μg/l的铜离子溶液诱导升高,较其他指标敏感。
　　6、用不同浓度的石油烃胁迫48 h后,Ⅱ期幼虫的死亡率、发育率、摄食率、CAT酶活力均未表现出显著性致死效应(p>0.05)。但是,Ⅱ期幼虫的趋光性在浓度为27.00 mg/l的石油烃水溶液中显著降低(p<0.05),而SOD酶活力则显著性升高(p<0.05)。因此,与存活率、发育率、摄食率,以及CAT酶活力相比,Ⅱ期幼虫的趋光性和SOD酶活力对石油烃毒性更加灵敏。

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第一章文献综述

0前言

1重金属元素对海洋生物的影响

2海洋环境中的石油烃对海洋生物的影响

3藤壶的国内外研究现状

4研究目的和意义

第二章东方小藤壶幼虫生命表

0前言

1 实验材料与方法

2 实验结果与分析

3 讨论

4 小结

第三章铜离子对东方小藤壶幼虫的毒性效应研究

0前言

1材料与方法

2 实验结果

3 讨论

4 小结

第四章铜离子对Ⅱ期幼虫生长、发育的影响

0前言

1实验材料与方法

2结果

3讨论

4小结

第五章铜离子对东方小藤壶Ⅱ期幼虫生理特性的研究

0前言

1实验材料与方法

2实验结果

3讨论

4小结

第六章铜离子对Ⅱ期幼虫体内活性氧变化和抗氧化酶的影响

0前言

1实验材料与方法

2实验结果

3讨论

4小结

第七章石油污染对东方小藤壶Ⅱ期无节幼虫的急性毒性效应

0 前言

1 实验材料与方法

2 实验结果

3 讨论与分析

4 小结

第八章结论与创新性

参考文献

附：

致谢

个人简历

攻读博士学位期间发表的论文