土壤四环素污染对蚯蚓生长发育、抗氧化防御系统及基因表达的毒性效应

生态学杂志

土壤四环素污染对蚯蚓生长发育、抗氧化防御系统及基因表达的毒性效应

纪占华^1,2,安婧^1**,肖明月³,魏树和¹,台培东¹,律泽⁴

（¹中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室，沈阳 110016； ^2中国科学院大学，北京 100049； ^3辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001； ^4东北大学，沈阳 110004）

出版日期:2014-10-10 发布日期:2014-10-10

Ecotoxicological effects of tetracycline on the growth, antioxidant defense system and gene expression of earthworm Eisenia foetida in soil.

JI Zhan-hua^1,2, AN Jing^1**, XIAO Ming-yue³, WEI Shu-he¹, TAI Pei-dong¹, LU Ze^4

(¹Key Laboratory of Pollution Ecology and Environmental Engineering, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; ²University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; ³Liaoning Shihua University, Fushun 113001, Liaoning, China; ⁴Northeastern University, Shenyang 110004, China)

Online:2014-10-10 Published:2014-10-10

摘要/Abstract

摘要：

采用室内模拟实验，研究了土壤四环素污染对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）生长发育、抗氧化系统及基因表达的毒性效应。结果表明：与对照组相比，四环素暴露初期（≤14 d），蚯蚓体重及可溶性蛋白（SP）含量变化不显著；随着暴露时间的延长及四环素浓度的增加，蚯蚓体重呈现下降趋势，SP含量显著上升。1～100 mg·kg^-1四环素胁迫下，蚯蚓体内抗氧化防御系统遭到破坏，暴露14 d后蚯蚓体内SOD、POD和CAT活性均有不同程度的上升。DDRTPCR试验结果显示，1～100 mg·kg^-1四环素胁迫下，暴露28 d后的蚯蚓基因表达发生变化。研究表明，四环素对蚯蚓具有慢性生态毒性效应，可以综合运用抗氧化酶和基因表达等生物标志物评价四环素的生态毒性。

关键词: 碳储量, 甘肃省, 碳密度, 人工林, 固碳潜力

Abstract:

A simulated experiment in laboratory was conducted to study the ecotoxicological effects of tetracycline (TC) on the growth, antioxidant defense system and the gene expression of earthworm Eisenia foetida in soil. The results showed that, in the early exposure (≤14 d), the weight and soluble protein (SP) of earthworm stressed by 1-100 mg·kg^-1 TC had no significant difference from the control. However, with the increase of TC concentration and the prolonging of exposure time, the weight of earthworm decreased and the content of SP increased. The balance of the antioxidant system was destroyed by 1-100 mg·kg^-1 TC with the activities of SOD, POD and CAT increased to varying degrees after a 14 d exposure. Moreover, the results of DDRTPCR showed that 1-100 mg·kg^-1 TC affected the gene expression of earthworm after a 28 d exposure. It was suggested that TC had chronic ecotoxicological effects on earthworm and the biomarkers such as antioxidant defense enzyme and the gene expression can be used to estimate the ecotoxicological effects of TC.

Key words: carbon storage, Gansu Province, carbon density, plantation, carbon sequestration potential

纪占华1,2,安婧1**,肖明月3,魏树和1,台培东1,律泽4. 土壤四环素污染对蚯蚓生长发育、抗氧化防御系统及基因表达的毒性效应[J]. 生态学杂志.

JI Zhan-hua1,2, AN Jing1**, XIAO Ming-yue3, WEI Shu-he1, TAI Pei-dong1, LU Ze4. Ecotoxicological effects of tetracycline on the growth, antioxidant defense system and gene expression of earthworm Eisenia foetida in soil.[J]. cje.

[1]	张国微, 薛建辉, 马洁, 王翰琨. 喀斯特退化山地不同类型人工林土壤养分与酶活性 [J]. 生态学杂志, 2024, 43(3): 616-622.
[2]	杨宬君, 张鑫, 马孟平, 胡一帆, 洪宗文, 熊仕臣, 刘宣, 游成铭. 华西雨屏区不同林龄柳杉人工林表层土壤磷组分特征 [J]. 生态学杂志, 2024, 43(3): 623-632.
[3]	张君钰, 吴普侠, 卜元坤, 苏少峰, 李卫忠. 油松飞播林土壤有机碳密度的影响因素 [J]. 生态学杂志, 2024, 43(3): 895-903.
[4]	闫明, 刘晓宇, 刘志萍, 刘青青, 奚为民. 特大干旱后美国德克萨斯州东部国家森林碳动态及其驱动因素 [J]. 生态学杂志, 2024, 43(2): 395-406.
[5]	徐思若, 成志影, 那雪迎, 张栩嘉, 马大龙, 张鹏. 黑龙江省森林碳汇及其经济价值的变化分析与潜力预测 [J]. 生态学杂志, 2024, 43(1): 197-205.
[6]	胡亚伟, 施政乐, 刘畅, 徐勤涛, 张建军. 晋西黄土区刺槐林密度对林下植物多样性及土壤理化性质的影响 [J]. 生态学杂志, 2023, 42(9): 2072-2080.
[7]	胡宇科, 赵仲辉, 项文化. 基于涡度相关法的会同杉木林蒸散特征及与彭曼联合法对比 [J]. 生态学杂志, 2023, 42(9): 2266-2275.
[8]	倪添, 谢龙飞, 董利虎. 黑龙江省樟子松人工林含碳量估算方法的比较 [J]. 生态学杂志, 2023, 42(7): 1774-1782.
[9]	郑子潇, 王丹阳, 胡保安, 吴会峰, 韩海荣, 程小琴. 华北落叶松人工林土壤有机碳和团聚体稳定性对间伐的响应 [J]. 生态学杂志, 2023, 42(4): 780-787.
[10]	李俊杰, 韩梦豪, 赵家豪, 胡敬东, 关庆伟. 间伐对马尾松人工林林下植物多样性的动态影响 [J]. 生态学杂志, 2023, 42(4): 788-795.
[11]	杨丽, 李祎, 单博文, 石雷. 竹林土壤碳储量的空间变异分析：以四川长宁县为例 [J]. 生态学杂志, 2023, 42(4): 854-861.
[12]	彭清清, 张耀艺, 张慧玲, 彭艳, 倪祥银, 吴福忠. 中亚热带4种类型森林叶片非生物重金属元素重吸收及累积动态 [J]. 生态学杂志, 2023, 42(12): 2828-2835.
[13]	丁驰, 雷梅, 甘子莹, 王浩, 严强, 丘清燕, 胡亚林. 间伐和施肥对杉木人工林土壤温室气体排放的影响 [J]. 生态学杂志, 2022, 41(6): 1056-1065.
[14]	李姣, 汪杰, 李朗, 周翠烟, 牛潜, 张灿明. 洞庭湖生态经济区土地利用变化对碳储量的影响 [J]. 生态学杂志, 2022, 41(6): 1156-1165.
[15]	申霞, 王鹏, 王为攀, 王胜艳, 谢瑞, 王永平, 姬昌辉. 滨海盐沼净碳汇能力研究方法综述 [J]. 生态学杂志, 2022, 41(4): 792-803.