


Glufosinate-ammonium(GLA)是一种在世界范围内广泛使用的常见农业除草剂。新兴证据表明,GLA 对水生生物具有潜在毒性,GLA诱导的生殖和发育毒性最近受到了关注。在本研究中,成年斑马鱼暴露于GLA中21 天,以评估其对繁殖的影响。
4个月大的斑马鱼饲养在水族箱中。使用了四个浓度的GLA(0、0.6、6和60 mg/L),每个水族箱(13L)包含10条雄性和10条雌性斑马鱼,为每个浓度准备三个重复的繁殖缸。从每个重复中取出10只雌性和10只雄性放入繁殖缸中,并在产卵前一晚分开。第二天早上,移开雌性和雄性之间的挡板。每天早上开灯时刺激产卵。产卵一小时后,每天收集每个缸中的卵。将连续3周产生的卵总数相加并记录。繁殖力报告为每天每只雌性产生的累积平均卵数。暴露21天后,测量其体重和长度,并获得性腺和肝脏的重量。在最后一天,从每个缸中随机选择15个卵,使用显微镜确定卵的直径。并将来自每个暴露组的健康胚胎培养5天,并测量幼鱼的游泳行为30分钟,使用诺达思的斑马鱼行为轨迹跟踪系统(DanioVision)设置一个交替的光/暗环境中(5分钟光照/5分钟黑暗)进行行为学测试。
(1)斑马鱼性腺中的GLA含量
在0.6、6和60 mg/L处理组中,雌性斑马鱼卵巢中GLA的浓度分别为10.01 ± 0.13、35.40 ± 2.55和199.10 ± 2.36 ng/g ww。同时,暴露于相同浓度的雄性斑马鱼睾丸中GLA的平均含量分别为5.24 ± 0.11、24.96 ± 0.16和86.71 ± 2.10 ng/g ww。在对照鱼中未检测到GLA。这些结果表明,在相似的暴露浓度下,卵巢中GLA的积累高于睾丸。
(2)GLA对形态测量参数的影响
雌性鱼在用60 mg/L GLA处理21天后,GSI值显著降低,但在任何处理后,未观察到体长、体重或HSI的显著变化,如表1(GSI即性腺体细胞指数=100×性腺重量/体重,HSI即肝脏体细胞指数=100×肝脏重量/体重)。在雄性斑马鱼中,用0.6、6或60 mg/L GLA处理21天后,GLA导致体重和GSI值下降。此外,用6和60 mg/L GLA处理后,HSI值显著降低,但在任何处理后未观察到体长的变化。在雄性中,观察到的对体重、GSI值和HSI值的最低效应浓度低于雌性。
(3)对繁殖力和胚胎生长的影响
在斑马鱼中,预先暴露于GLA 7天的雌性鱼的累积平均产卵数在各组中保持稳定,但与对照组相比,经过6和60 mg/L GLA处理21天后,产卵数显著降低(图1A)。然而,卵的直径保持不变。在6 mg/L组中,胚胎的96小时存活率降低至25%,且受精后120小时(hpf)幼鱼的长度比对照组短。此外,60 mg/L组的所有胚胎在96小时内死亡(图1B–D)。在光照和黑暗期间,6 mg/L GLA暴露组的120-hpf幼鱼的游泳速度(图1E)和总移动距离(图1F)均显著低于对照组。这些发现表明,亲代暴露于GLA会抑制雌性斑马鱼的繁殖能力,并对其后代造成发育毒性。
(4)GLA对精子密度和活性的影响
GLA 暴露对精子运动能力(直线和曲线速度以及平均路径)没有显著影响,但在 6 mg/L 和 60 mg/L 组中抑制了精子密度,并在 60 mg/L 组中降低了精子活力(图 2)。
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本文研究了不同浓度的GLA对斑马鱼的生殖毒性。结果表明,GLA暴露显著影响了产卵能力和幼鱼发育。本研究结果为研究GLA在水生生物中的生殖毒性及其在斑马鱼中的性别特异性机制提供了新的基础。
Zhou, Weiqi, et al. “Sex-specific reproductive toxicity of subacute exposure to glufosinate-ammonium in zebrafish (Danio rerio).” Science of The Total Environment 963 (2025): 178489.