1、毕业论文 文 客久久网 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 舟山海域腹足类性畸变的研究 学 院： 学生姓名： 专 业： 环境科学 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 毕业论文 文客久久网 目录 摘要 - I Abstract - II 引言 - 1 1材料与方法 - 3 1.1 样品与采样 - 3 1.2 样品处理 - 4 1.3 性畸变特征的 识别 - 4 1.4 性畸变程度的评价指数 - 4 2 结果 - 5 2.1 性畸变的种类 - 5 2.3 性畸变程度与阶段 - 5 3 讨论 - 7 参考文献 -10 致谢 -12 毕业论文 文客久久网 2011 年度舟山海域腹足类性畸变的研究
2、摘要 有机锡化合物 (如三丁基锡 , TBT)能导致雌雄异体的海产腹足类雌性个体在雌性生殖系统上叠加雄性器官 (如 阴茎和输精管 )，即性畸变 (imposex)。由于海产腹足类性畸变现象的易认性、不可逆转性和对有机锡反应的特定性使之成为海洋有机锡污染 生物 监测的一种有效指标。本文对舟山海域 5科 8 种的腹足类 进行了 性畸变 研究 ， 发现 5 种均有不同程度的性畸变 ，这说明舟山海域受到一定程度的有机锡污染 。 关键词 有机锡；性畸变；海产腹足类；舟山毕业论文 文客久久网 Studies on imposex of marine gastropods in Zhoushan, 2011
3、 Abstract Organotin compounds, especially tributyltin (TBT), has been reported to induce imposex in marine gastropods, that is, imposition of male sexual organs such as penis and vas deferens on female sexual organs. Imposex in gastropods is characterized as easy identifiability, irreversibility, an
4、d particularity to organotin compounds, which makes it an effective bio-indicator to marine organotin pollution. Our researching group sampled marine gastropods from Daishan and Dongji marine areas in Zhoushanto to investigate imposex. It was found that there were 5 imposex species among 8 species m
5、arine gastropods, showing that there was marine organotin pollution for some degree in Zhoushan marine areas. Key words Organotin; Imposex; Marine gastropods; Zhoushan 毕业论文 文客久久网 引言 三丁基锡化合物是人为引入海洋环境的毒性最大的物质之一，对非 靶生物（ non-target organisms）有很强的毒害作用。 TBT 从防污漆中溶出进入水体后，一部分在光影响和微藻作用下发生降解，速度较快，半衰期一般是几天或几周
6、,生成毒性较小 DBT（二丁基锡 Dibutyltin）和 MBT（一丁基锡 Monobutyltin）；另一部分在生物体内存留 ,这部分或经食物链传递给上一营养层，或死亡后沉降到海底；还有一部分通过吸附在颗粒物上沉降到海底沉积物中，而沉积物中的 TBT 降解速度很慢，尤其是在缺氧或无氧的条件下，半衰期可能达到几年的时间。海洋生物一般是通过直接吞噬水体中溶 解态 TBT 和吸附在颗粒物上的 TBT，或通过食物链摄入 TBT。在生物体内积累的 TBT 有部分可以降解，剩余的则通过食物链向上一个营养级传递。 TBT 对海洋生物的危害表现：（ 1）急性致死作用；（ 2）慢性致毒作用：肾中毒、肝胆中毒
7、、繁殖成活率低、代谢异常、大脑水肿、生长速度降低和抵抗力降低等；（ 3）致畸作用：上个世纪 80 年代初，法国沿岸生长的牡蛎因 TBT 污染导致幼体死亡率高，并且贝壳畸形，引起牡蛎市场价格暴跌，研究认为是 TBT 通过扰乱钙代谢而造成牡蛎贝壳畸形 1-3。 在海洋腹足类动物体内， TBT 会产生内分泌扰 乱作用，诱导雌性动物长出雄性器官（如阴茎和输精管），这种现象被称为性畸变（ imposex）。由于腹足纲动物大多是雌雄异体（即性别分离），性畸变使得雌性个体动物失去了生殖功能，在一些 TBT 污染严重的区域已经造成种群繁殖力下降或灭绝 4-6。 由于海产腹足类性畸变具有易认性、不可逆转性和对有
8、机锡反应的特定性，国际上已有许多国家应用海产腹足类作为海洋有机锡污染监测的生物指示种。其中，狗岩螺即使在轻度污染海区对有机锡也有敏感的指示效应，早在 1980 年就被应用于对英国西南沿海的有机锡污染监测，并收到了显著效果。然而 ，狗岩螺在面盘幼虫期没有浮游生活阶段，种群扩散能力低，在重污染区种群一旦发生区域性灭绝 , 就失去了监测指示作用。科学家就把目光转向其它腹足类 , 如 Morulag ranulata、Hinia reticulata、 Trivia artica 和 T. monacha 等。这些海产腹足类因面盘幼虫需经浮游阶段才能发育成幼螺，种群可以从轻污染海域向污染重海域扩散，使
9、重污染海域不会发生种群灭绝现象。另外，它们比狗岩螺更耐受有机锡污染，如 Trivia artica 和 T.monacha 的致畸最低浓度为115-118ng Sn/L，而狗岩螺的为 0.15-1ng Sn/L。目前，在亚太地区的韩国、日本和中国的台湾、香港均建立起以疣荔枝螺作为潮间带有机锡污染生物指示种的监测体系 7, 8。 国外对有机锡海洋污染的控制方法主要是集中在以下两个方面：一是立法方面，具体事例有：（ 1） 1982 年，针对由于 TBT 污染使牡蛎贝壳畸形致使市场价格大跌的局面 ,法国政府采取措施 ,禁止船长在 25m 下的小船使用 TBT 防污漆，类似的禁令随后在英国、美国、新西
10、兰、澳大利亚和挪威颁布；（ 2）日本作为一个航运业发达的国家， 1990 年日本造船协会禁止在 船舶上使用 TBT 防污漆，1997 年全面禁止了 TBT 防污漆的生产；（ 3）国际海事组织（ IMO）于 2001年规定，至 2003年 1月 1日，在全球范围内所有船舶将不得使用或重新使用在船底防污系统具有杀生剂作用的有机锡化合物，至 2008年 1月 1 日所有船舶不得在其船壳或外部表面涂用有机锡化合物。二是技术方面，具体表现在：（ 1）制定海水水质标准，如日本的标准是在开放海域为 10-3 g/L,在港口、船坞附近的水域是 10-2 g/L，法国的标准是 0.02 g/L，英国的标准是 0
11、.002 g/L；（ 2）建立测定 TBT 释放速度的 方法；（ 3）研究和生产 TBT防污漆的替代产品 9-12。 毕业论文 文客久久网 本文对舟山的岱山和东极海域开展腹足类性畸变现象的调查与研究，以观察和归纳性畸变的形态特征及畸变程度，以判定舟山海域有机锡的污染程度。 毕业论文 文客久久网 1 材料与方法 1.1 样品与采样 于 2011 年 7-9 月 在 舟山的 岱山和东极海域采集购买海产腹足类用于性畸变研究。在可能的情况下，每一站位单一种类的采集或购买数量为 30 个成年个体以上。 （表 1） 样品采集或购买后，活体或冷藏带回实验室，置于 -4C 冰箱冷冻保存。 表 1.腹足类采集地
12、点及时间详情 Table1.The gastropods collection location and time details 采样地点 采样时间 采集物品 采集数量（个） 岱山高亭 2011 年 7 月 1 日 扁玉螺 30 管角螺 30 竞争纺锤螺 45 2011 年 9 月 1 日 瘤荔枝螺 30 糙荔枝螺 45 疣荔枝螺 45 2011 年 9 月 27 日 疣荔枝螺 45 糙荔枝螺 45 岱山瞿山 2011 年 7 月 3 日 扁玉螺 45 糙荔枝螺 30 2011 年 10 月 2 日 扁玉螺 45 糙荔枝螺 45 2011 年 11 月 26 日 扁玉螺 30 糙荔枝螺 30
13、 岱山长涂 2011 年 7 月 1 日 黄口荔枝螺 45 疣荔枝螺 90 2011 年 9 月 1 日 黄口荔枝螺 45 疣荔枝螺 90 2011 年 9 月 27 日 糙荔枝螺 45 疣荔枝螺 90 2011 年 9 月 28 日 疣荔枝螺 90 东极码头 2011 年 10 月 3 日 疣荔枝螺 90 瘤荔枝螺 90 毕业论文 文客久久网 1.2 样品处理 活体样品放入 7 MgCl2 溶液中麻醉 12h， 冷冻样品则在室温下直接解冻。麻醉或解冻后的样品经定种、壳长测量 (精确至 0.1mm)， 用小铁锤敲开螺壳，取出软体部分，剪开外套膜，用游标卡尺测量 雄性与性畸变个体的 阴茎 、 输
14、精管长度 (精确至 0.1mm)。将样品于 4甲醛溶液中固定 24h，用自来水冲洗 15min 后置于 70乙醇中保存。形态观察时，先将保存样品置于 尼康 SMZ1000 解剖镜下进行雌、雄和性畸变的鉴别，详细记录各自的特征，尤其是阴茎和输精管的发育程度 。 1.3 性畸变特征的识别 腹足类的雄性个体生殖系统均一般由精巢、前列腺、输精管和阴茎组成，雌性个体生殖系统则由卵巢、输卵管、蛋白腺、纳精腺、卵囊腺、生殖乳突和生殖孔口组成。性畸变 个体的生殖系统除具有正常的雌性生殖器官外，还叠加了某些雄性生殖器官 (阴茎、或输精管 )。 1.4 性畸变程度的评价指数 性畸变个体的畸变程度根据 Oehlma
15、nn 等 (1996)的划分方法 4来划分。将某种海产腹足类在同一站位采集或购买的所有个体称为一个种群，采用性畸变率 (IOI：一个种群中性畸变个体占雌性个体总数的百分比 )、阴茎相对大小指数 (RPSI：一个种群中所有雌性个体阴茎平均长度的立方与所有雄性个体阴茎平均长度的立方之比的百分数 )、输精管 (包括阴茎 )发育程度指数 (VDSI：一个种群中所有雌性个体的 VDS 的平均数 )、性比 (SRI：一个种群中雌 /雄个体数量的比值 )和雌、雄平均壳长 (FMSL 和MMSL)和平均阴茎长度 (FMPL 和 MMPL)等指标对种群性畸变程度进行描述和综合评价，其中，计算种群 VDS I 值
16、的方法是：如果某个畸变个体的畸变阶段为 Sn，则其 VDS值为 n，取该地点所有雌性个体 VDS 的平均数即为该地点的种群 VDSI 值。 毕业论文 文客久久网 2 结果 2.1 性畸变的种类 本调查采集或购买的 8 种海产腹足类中，除扁玉螺、竞争纺锤螺、管角螺外，其他 5 种均有不同程度的性畸变 (表 2)。 其中， 玉螺科 ： 扁玉螺 ， 细带螺科 ： 竞争纺锤 螺 ， 盔螺科 ： 管角螺 ， 织纹螺科 ： 西格织纹螺 ； 骨螺科 ： 黄口荔枝螺 ， 疣荔枝螺 ， 瘤荔枝螺 ， 糙荔枝螺 。 2.2 生殖系统特征 雄性生殖系统均由精巢、前列腺、输精管和阴茎组成。性畸变个体除了具有正常雌性生
17、殖器官的卵巢、蛋白腺、纳精腺、卵囊腺、生殖乳突和生殖孔口以外，还有雄性生殖器官的输精管和阴茎。 2.3 性畸变程度与阶段 骨螺科的 4 种螺类均有性畸变。性比大部分为 1.0 左右 (表 2)。岱山高亭的瘤荔枝螺性畸变率达到 100.0，糙荔枝螺也达到 94.1 。 VDSI(输精管 (包括阴茎 )发育程度指数 )最大值达到 1.83，而RPSI(阴茎相对大小指数 )较低，最高值仅 0.2。 性畸变阶段有： S1a、 S2a、 S2c、 S3c 与 S4(表 2)。 其中，各阶段和类型的鉴定标准为： S0：正常雌性个体 ； S1a：右触角后有刚刚形成的阴茎，但没有阴茎导管 ； S2a：右触角后
18、有较小的阴茎和完整的阴茎导管 ； S2c： 有较小的阴茎 (没有阴茎导管 )和输精管的前端 ； S3c：有较小的阴茎、阴茎导管和输精管的前、后端 ； S4：有阴茎、阴茎导管和从阴茎至生殖孔完整输精管。 毕业论文 文客久久网 表 2 舟山海域海产腹足类动物的性畸变程度 Table2 Imposex degrees of marine gastropods in Zhoushan 种名 样地 数量 平均壳长 雌性平均阴茎长度 雄性平均阴茎长度 性畸变率 阴茎相对大小指数 输精管（包括阴茎）发育程度指数 性比（雌/雄 ） 扁玉螺 岱山高亭 9 13.5 0.0 1.2 0.0 0.0 0.00 0.
19、0 岱山瞿山 48 22.9 0.0 7.03 0.0 0.0 0.00 1.1 竞争纺锤螺 岱山高亭 17 - 0.0 10.9 0.0 0.0 0.00 1.8 管角螺 岱山高亭 9 - 0.0 6.4 0.0 0.0 0.00 0.8 西格织纹螺 岱山长涂 44 18.0 0.3 8.7 28.6 0.0 0.62 0.9 黄口荔枝螺 岱山长涂 89 30.7 0.1 6.9 13.7 0.0 0.13 1.3 疣荔枝螺 岱山高亭 61 32.5 0.3 4.4 40.6 0.0 0.60 0.9 东极码头 65 18.9 0.0 8.0 3.4 0.0 0.00 0.8 岱山长涂 345 23.9 0.1 4.7 19.6 0.0 0.20 1.1 瘤荔枝螺 岱山长涂 64 26.8 0.7 5.9 62.5 0.2 0.60 1.7 东极码头 52 26.6 0.5 8.0 66.7 0.0 0.80 1.4 岱山高亭 43 29.9 1.3 9.1 100.0 0.3 1.83 0.0 糙荔枝螺 岱山高亭 25 - 0.9 8.9 94.1 0.1 1.18 2.1 岱山长涂 34 26.8 0.4 4.3 46.7 0.08 0.53 0.8 岱山瞿山 89 25.9 0.1 7.6 15.4 0.0 0.18 0.8
