發(fā)布時(shí)間：2020-07-17 20:07

【摘要】：全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)作為持久性環(huán)境污染物,其暴露引發(fā)的毒性是當(dāng)前的研究的熱點(diǎn)。之前的研究表明,PFOA會(huì)在生物體內(nèi)進(jìn)行富集,植物體內(nèi)高濃度的PFOA會(huì)造成嚴(yán)重的生長(zhǎng)發(fā)育毒害,但其毒性作用機(jī)制目前尚不清楚。因此,本研究通過(guò)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析和相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定,對(duì)PFOA造成的擬南芥毒性效應(yīng)和毒性機(jī)制進(jìn)行了分析。PFOA對(duì)擬南芥造成的毒害作用主要表現(xiàn)在:植株葉片和根部鮮重積累量減少,側(cè)根數(shù)減少及葉片中葉綠素含量減少。由于PFOA被擬南芥吸收以后主要被轉(zhuǎn)運(yùn)到葉片,所以PFOA對(duì)擬南芥葉片造成的毒害明顯強(qiáng)于根部。擬南芥吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)PFOA都需要一個(gè)主動(dòng)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),擬南芥根部和葉片中都有藥物跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、主動(dòng)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的上調(diào),其中有12個(gè)基因是重疊基因。這些重疊基因可能與PFOA從根部到葉片的轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。擬南芥體內(nèi)PFOA的積累引發(fā)了缺鐵響應(yīng)基因的劇烈響應(yīng),而同期PFOA處理的擬南芥葉片和根部的鐵含量與對(duì)照組相比沒(méi)有明顯變化,表明PFOA引發(fā)的擬南芥缺鐵基因的響應(yīng)與鐵元素的含量無(wú)關(guān)。擬南芥根部鐵吸收基因的上調(diào),促進(jìn)了根部對(duì)鐵元素的吸收,而根部鐵轉(zhuǎn)運(yùn)基因的下調(diào),可能抑制了鐵從根部向葉片的轉(zhuǎn)運(yùn),導(dǎo)致擬南芥吸收的鐵主要被存儲(chǔ)在根部。此外,PFOA作用還引發(fā)了擬南芥體內(nèi)氧化還原基因的響應(yīng),且葉片強(qiáng)于根部。通過(guò)活性氧轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶、尿苷二磷酸糖基轉(zhuǎn)移酶的轉(zhuǎn)錄豐度大量增加,這兩類蛋白在擬南芥有機(jī)物質(zhì)的解毒方面發(fā)揮著重要作用。為了分析擬南芥體內(nèi)的氧化還原狀態(tài),我們對(duì)擬南芥體內(nèi)的抗氧化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn),PFOA作用下,擬南芥體內(nèi)谷胱甘肽含量和谷胱甘肽還原酶的活性都發(fā)生了增加。進(jìn)一步表明,PFOA對(duì)擬南芥造成了氧化脅迫。因此,本研究不僅揭示了不同濃度PFOA對(duì)擬南芥的毒性效應(yīng),而且還為PFOA毒性作用機(jī)制在分子水平上的研究提供了新思路。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q943.2
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論簡(jiǎn)介酸（Perfluorooctanoic acid，PFOA）是環(huán)境中存在的最一，是多種全氟和多氟化合物在環(huán)境中轉(zhuǎn)化的最終產(chǎn)物均被C-F鍵所代替（圖1），極性很強(qiáng)，所以具有疏水、。C-F鍵是有機(jī)化合物中最穩(wěn)定的共價(jià)鍵之一，具有很有很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。另外，PFOA結(jié)構(gòu)中成的三對(duì)孤電子對(duì)，形成了一個(gè)保護(hù)殼，有效地保護(hù)了，所以PFOA也具有耐酸堿和強(qiáng)氧化劑的特性[1-4]。

少量已達(dá) 58.36%；200μM 時(shí)，植株僅發(fā)生了微量的生長(zhǎng)。通過(guò)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，擬南芥鮮重的減少量隨著 PFOA 的濃度增加而增加，呈明顯正相關(guān)關(guān)系（圖 3.1b）。隨后取地上部進(jìn)行葉綠素含量測(cè)定，測(cè)定結(jié)果顯示，葉綠素的含量與 PFOA的濃度呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，尤其是在 PFOA 濃度為 200μM 時(shí)，檢測(cè)不到葉綠素（圖 3.1c）。綜上數(shù)據(jù)表明，PFOA 對(duì)擬南芥生長(zhǎng)的抑制具有濃度效應(yīng)。

合肥工業(yè)大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文綠色植物在種子萌發(fā)后通常通過(guò)光合作用來(lái)合成自身所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以供自身生長(zhǎng)。葉綠素作為光合作用的中的主要色素，在植物光合作用的光吸收中起核心作用。PFOA 作用下，擬南芥葉片中葉綠素的含量發(fā)生了減少，且與植株生物積累量的減少呈一定的正相關(guān)關(guān)系。表明，PFOA 很有可能作用于擬南芥的綠色組織而導(dǎo)致植物毒害，但我們不排除 PFOA 由其他方式引起的植物毒害。雖然通過(guò)平板點(diǎn)種發(fā)現(xiàn) PFOA 對(duì)擬南芥根部生長(zhǎng)有抑制，但這種實(shí)驗(yàn)方式不便于分析。因此，本實(shí)驗(yàn)采用移苗的方式對(duì) PFOA 造成的擬南芥生長(zhǎng)發(fā)育影響進(jìn)行了進(jìn)一步的觀察。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2759883