太湖蓝藻水华毒素对水禽生殖功能的影响

蓝藻水华暴发后期，藻类细胞衰亡可释放出大量蓝藻毒素、异味物质及其它有毒有害物质。人们已经知道这些毒素高剂量时对人和动物的健康有明显的危害，但其低剂量长期暴露时对生物体及整个生态环境中生物种群产生何种影响并不清楚。本研究利用禽类胚胎独立于母体发育的独特性，将水禽胚盘细胞和原始生殖细胞（PGCs）经蓝藻毒素处理后微注射导入胚盘和胚胎血管中，跟踪检测PGCs的迁移、增殖、分化成配子及产生后代的全过程，研究蓝藻毒素对PGCs发育、精原干细胞发育及精卵子相互作用的影响；确定低剂量蓝藻毒素长期暴露下，水禽生殖系统在细胞水平及分子水平上的变化，建立评估蓝藻毒素对生殖系统影响的动物模型，为有效地对环境污染物做出正确的风险评估，减少和预防蓝藻毒素对水禽的危害尤其是野生珍稀水禽的危害提供科学依据。

蓝藻水华暴发后期，其细胞衰亡可释放出大量蓝藻毒素、异味物质及其它有毒有害物质，其中微囊藻毒素(MC)最为常见。人们已经知道这些毒素高剂量时对人和动物的健康有明显的危害，但其低剂量长期暴露时对动物生殖有何影响并不清楚，尤其是胚胎期暴露这些毒素后对其生殖功能的影响及这种影响是否可传递到后代了解更少。.本研究利用禽类胚胎发育及生殖的独特性，将水禽胚胎暴露MC后跟踪研究其对原始生殖细胞（PGCs）发育过程、性成熟后生殖能力及F1代生殖能力的影响。.实验内容及结果如下：1. 确定了太湖蓝藻爆发期优势种是微囊藻，成功分离出高产MC微囊藻，其在1.0 ×107 个/mL时MC为 6.53 mg/mL。.2. 测得该MC对绍兴鸭胚胎的LD50为16.00μg/胚胎；根据MC处理胚胎性腺组织的病理学观察和MC在性腺中的分布，确定鸭胚胎暴露MC剂量为8μg/胚胎。.3. 成功进行了PGCs的分离与培养。.4. 用8μgMC/胚胎分别处理胚盘期、生殖新月期、血液期及性腺，研究发现MC使内源PGCs数量明显减少（P<0.05）。.5. 移植荧光标记的外源PGCs到MC处理受体胚胎，结果显示，8μg/胚胎MC使外源PGCs数量明显减少（P<0.05）。.6. 用8μg MC /胚胎处理鸭胚，孵化出壳，饲养至性成熟后，研究发现，其精子活力、精子形态、精子生存指数、精子总存活时间、卵黄膜内层孔（IPVL孔）、卵黄膜外层精子（OPVL精子）、胚盘IPVL孔数、非胚盘IPVL孔数、受精周期和受精率明显低于对照组（P<0.05），说明MC在胚胎期对生殖腺的损害是不可逆的。.7. 用同样方法研究了F1代精液质量、体内外精卵作用能力，未发现有明显影响，说明8μg /胚胎MC对鸭胚PGCs的损伤虽然不可逆，会影响其性成熟后的生殖能力，但对PGCs并没有造成遗传性损害。.8. 研究比较了MC对樱桃谷鸭、高邮鸭、太湖鹅、鸬鹚原始生殖细胞增殖性迁移的影响，结果显示，MC对此四种水禽PGCs均有明显损害作用，但四种水禽之间无差异。.9. 移植荧光标记、正常的供体PGCs到MC处理的受体性腺；移植荧光标记、MC处理的供体PGCs到正常受体胚胎。结果显示，受体性腺中荧光数量远低于对照组，影响了PGCs在性腺的定居。说明MC损害了性腺对PGCs的趋化作用、PGCs与细胞外基质和生长因子的相互作用。