摘要微囊藻毒素( microcystins, MCs)是蓝藻水华中最典型的一类藻毒素，对两栖类动物种群存在极为严重的安全隐患。本研究旨在探究典型水华藻毒素MCLR对两栖动物黑斑蛙的雄性生殖毒效应。在实验室模拟室外条件下，将雄性黑斑蛙暴露在1 μg/L浓度的 MCLR中0d、7d、14d后，检测精子浓度、活性、畸形率，观察精子的微结构，检测血液中内分泌干扰物效应指标睾酮与雌二醇的含量。本研究表明，黑斑蛙精巢内的精子浓度显著降低、精子运动能力显著降低，且存在时间效应。与此同时，随着暴露时间的增加精子的畸形率呈现出显著增加的趋势；电镜形态学观察发现精子尾巴出现明显固缩，精原细胞弥散，生精支持细胞结构不完整，细胞核变形，线粒体肿胀，内质网脱颗粒；此外，黑斑蛙血液中睾酮含量显著下降，雌二醇含量明显上升。综上所述，MCLR干扰了雄性黑斑蛙的内分泌系统，进而导致了生殖毒效应，该研究为两栖动物的保护和种群退化的研究提供科学依据。47496

毕业论文关键词：黑斑蛙； MCLR； 生殖毒效应； 精巢

Abstract Microcystins are one of the most common algal toxins in the freshwater eutrophication. A large number of studies have confirmed MCLR could induce reproductive and developmental toxic effects which most likely threat to biological security of amphibian populations. This study aims to demonstrate that microcystin-LR (MC-LR) has toxic effects on the reproductive system of male frogs (Rana nigromaculata)in vivo. The healthy adult frogs (Rana nigromaculata) were exposed to 1μg/L MCLR for 0, 7and14days. Then we analysed the number of sperm cells, motility, abnormality rate, and observed the ultrastructural morphology of the sperm, and detected testosterone and estradiol content of blood, indicators of endocrine disruptors. Results showed that sperm motility and number of sperm were significantly decreased and were negatively correlated with exposure time, whereas the abnormal rate increased and showed positive correlation. And ultrastructural observation showed abnormal condensation in the tail of sperm, cell dispersion, incomplete cell structures, deformed nucleoli, distention of the mitochondria, endoplasmic reticulum degranulation. Moreover, in blood, testosterone content significantly decreased and estradiol content increased significantly, which means endocrine system were breached. The results demonstrated that MC-LR could induce toxicity in the male reproductive system of R. nigromaculata, which provide a scientific basis for the protection of amphibians.

 Key words：Rana nigromaculata; MCLR; reproductive toxicity; testis

目    录

引言 5

1.材料和方法 5

1.1 实验动物及处理 5

1.2 实验设计和样品处理 5

1.3 测试指标及方法 6

1.3.1精子数量、畸形率、活力测定 6

1.3.2 电镜观察 6

1.3.3睾酮、雌二醇含量的变化 6

1.4．统计分析 6

2.结果及分析 7

2.1 精子数量、活力、畸形率变化的分析 7

2.2 电镜下微结构损伤特征分析 8

2.3睾酮、雌二醇含量的变化分析 9

3.讨论 10

参考文献 11

引言

新的研究结果表明，全球众多生态系统的生物安全正在遭受严重的威胁[1]。Wayt等[2]认为，由于人类活动引起生态恶化而导致的物种灭绝的速度，是6500万年前恐龙灭绝以来最快的灭绝速度。全球范围内的两栖动物种群数量的急剧减少是生态恶化的标志。2004年美国《科学》杂志刊登了一项有关两栖动物现状的调查：世界上两栖类动物的生物安全遭受到了前所未有的威胁，它们的种类和数量均在急剧减少。调查表明，自1980年以来，有1856种（32%）两栖动物面临灭绝，而我国新华社记者尚军和盖明在2004年一项调查则显示：在中国目前的所有（5743种）两栖动物中，有接近一半（43%）的动物即使生活在保护区中，它们的数量也在不断减少。我们了解到，与其他野生动物相比，两栖动物较低等，对环境更加敏感，其健康状况不仅反映了生态系统中许多单因子因素的综合影响，而且还能准确地反映所在活动区域环境的优劣。据调查表明，环境化学污染是两栖类动物种群的种类与数量下降的重要影响因素之一，其中，单一农药化学品暴露或者多种农药化学品暴露是如何引起两栖动物种群减少的研究受到了越来越多研究者的关注[3]。研究表明，两栖类种群减少的原因与其生境靠近农田、湿地有密切关系。两栖类动物具有特殊的生理和生活史特征，其皮肤普遍裸露在空气中并具有较高的渗透性，因此包括农药化学品在内的众多环境有机污染物易于在其体内富集，从而对其健康产生一定的影响[4]。