365英国上市官网在线範詠梅教授團隊,一直緻力于化學農藥環境毒理評價及機理等方面研究,該團隊利用斑馬魚等模式生物,建立了以OECD為标準、基因編輯等技術較為成熟的研究平台,已經對熱區十幾種化學農藥的環境毒理開展了評價和機制研究工作。新年伊始,該團隊在國際上毒理學經典期刊Aquatic Toxicology(1區TOP期刊)和Environmental Toxicology發表了兩篇學術文章,分别為“Combined toxicity of trifloxystrobin and fluopyram to zebrafish embryos and the effect on bone development”和“Combined toxicity of trifloxystrobin and fluopyram to zebrafish embryos and the effect on bone development”。碩士生張太宇為第一篇的第一作者,碩士生郭雨昭為第二篇的第一作者,範詠梅教授為該兩篇的通訊作者。該團隊成員張傑副教授和謝佳博士均參與了指導。
Trifloxystrobin (TRI) 是一種甲基丙烯酸酯類殺菌劑,而 Fluopyram (FLU) 則是一種新型吡啶乙基苯甲酰胺類殺菌劑和殺線蟲劑。這兩種殺蟲劑經常在水體中被檢測到,可能對許多水生生物有劇毒。遺憾的是,目前還沒有關于單一 FLU 或肟菌酯與氟吡菌酰胺混合物的水生生物風險的報道。本研究選擇斑馬魚作為試驗生物,研究肟菌酯和氟吡菌酰胺對斑馬魚的聯合毒性。斑馬魚胚胎接觸三種農藥溶液後,分别進行了阿爾新藍染色、茜素紅染色和定量 PCR(qPCR)。結果表明,TRI 對斑馬魚胚胎的 96h-LC50 為 0.159 mg·L-1,高毒。FLU 對斑馬魚胚胎的 96h-LC50 為 4.375 mg·L-1,屬中毒。 對斑馬魚胚胎的聯合毒性(FLU 的 96h-LC50 和 TRI 的 96h-LC50 以 1:1 的重量比組成一系列濃度處理組)是拮抗的。肟菌酯和氟吡菌酰胺對斑馬魚的骨骼發育也有抑制作用,并顯示出拮抗作用。qPCR 的結果表明,在三種不同的處理方式下,不同的基因都出現了上調。TRI 主要誘導 Smads 的上調表達,這可能會影響 BMP-smads 通路。FLU 主要誘導細胞外 BMP 配體和 I 型受體(Bmpr-1a)的上調表達,這可能會影響 BMP 配體受體途徑。肟菌酯和氟吡菌酰胺 1:1 的混合物(重量比)誘導細胞外 BMP 配體,Smads和 I 型受體(Bmpr1ba)基因的減少,這可能會下調 BMP 信号,減少誘導軟骨過度增殖、肥大和礦化。這些結果激發了進一步研究這兩種殺真菌劑混合物對斑馬魚影響的興趣。
全文鍊接:https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2024.106834

Figure 1 肟菌酯和氟吡菌酰胺對斑馬魚胚胎的聯合毒性及對骨發育的影響

Figure 2 Effects of trifloxystrobin, fluopyram alone and 1:1 combination on zebrafish craniofacial bones (7d)
唑蟲酰胺是一種高效廣譜的殺蟲劑和殺螨劑,廣泛用于農業,對非靶标生物具有潛在危害。本研究旨在探讨托唑蟲酰胺對斑馬魚胚胎的毒性機制。受精胚胎暴露于濃度為0.001-0.016 mg/L(96 h-LC50=0.017 mg/L)的唑蟲酰胺後24至96小時内,緻死作用明顯,并伴有明顯異常,包括心包水腫、心包面積增加、心率減慢以及靜脈窦和動脈球之間的距離延長。唑蟲酰胺引起了與心髒發育和細胞凋亡相關的基因表達的顯著變化,其中在骨形态發生蛋白2b(bmp2b)和p53上調的細胞凋亡調節劑(puma)的心髒發育相關基因中觀察到最顯著的變化。研究結果強調,唑蟲酰胺在斑馬魚胚胎中引起嚴重的心髒毒性和線粒體損傷。這些數據對于全面評估唑蟲酰胺對水生生态系統的風險至關重要,特别是考慮到對其對水生脊椎動物的有害影響了解有限。
全文鍊接:https://doi.org/10.1002/tox.24133

Figure 3 Tolfenpyrad induces embryonic developmental toxicity in zebrafish. (A) Schematic diagram of zebrafish acute toxicity testing.

Figure 4. Exposure to imidacloprid induces cardiac toxicity in zebrafish.
該兩項研究得到國家自然科學基金(No.31860514, No.32360684),海南省高層次人才計劃、海南省自然科學基金(No. 321RC479)、美國HAW05044R等項目資助。據悉,該團隊相關工作還在Chemosphere、PESTICIDE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY等國際知名刊物上發表了多篇學術文章。