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大型蚤对五价砷抗性选择的响应

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【作者】 李莉霞李丹高蜜穆磊陈红星谢凌天

【Author】 Li Lixia;Li Dan;Gao Mi;Mu Lei;Chen Hongxing;Xie Lingtian;Key Laboratory of Pollution Ecology and Environmental Engineering,Institute of Applied Ecology,Chinese Academy of Sciences;

【机构】 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

【摘要】 金属污染对栖息在该环境中的生物具有强大的选择力,生物若能进化出对该金属的抗性则能在该环境中生存下去,否则将会灭绝。人工模拟的选择方法可以用来研究生物对金属的抗性进化。为了探索大型蚤(Daphnia magna)是否能进化出对五价砷(As(Ⅴ))的抗性,采用多代选择的方法对其进行了As(Ⅴ)诱导的抗性响应研究。依据本实验室大型蚤对As(Ⅴ)的96h半致死浓度(4.25 mg·L-1),试验选取As(Ⅴ)亚致死浓度(8.0 mg·L-1)对大型蚤进行选择,每代选择30%50%对As(Ⅴ)耐受性高的大型蚤转移至不加As(Ⅴ)环境下继续繁殖得到下一代,并重复该选择过程至获得第五代(F5)终止试验。以选择组F5代及对照组F5代大型蚤为测试目标,考察其在As(Ⅴ)继续暴露下的存活时间以期获得具As(Ⅴ)抗性大型蚤。结果显示,在F5代中,选择组大型蚤在As(Ⅴ)(8.0 mg·L-1)暴露下的存活时间相比对照组显著延长175%,证实了大型蚤对As(Ⅴ)的进化抗性。进一步研究发现,选择组F5代与对照组F5代相比繁殖力下降19.96%,平均每批产仔量降低15.71%。这表明经过五代人工选择后,大型蚤能够进化出对As(Ⅴ)的抗性,而这种抗性的进化伴随以生物适应性参数的降低为代价。另外,大型蚤对这种抗性的获得机制(对As(Ⅴ)的累积和脱毒机制)仍需进一步研究。

【关键词】 五价砷大型蚤抗性多代选择生物适应性
【基金】 国家自然科学基金面上项目(31270549);中国科学院“百人计划”项目
【所属期刊栏目】 专论 (2016年03期)
  • 【分类号】X171.5
  • 【被引频次】1
  • 【下载频次】83
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