全氟辛酸暴露对蚯蚓DNA损伤和抗氧化酶基因表达水平的影响

冯少君; 刁晓平; 程华民; 陶菁; 胡家琪; 童雪

doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.2016.02.019

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全氟辛酸暴露对蚯蚓DNA损伤和抗氧化酶基因表达水平的影响

冯少君, 刁晓平, 程华民, 陶菁, 胡家琪, 童雪

文章导航 > 热带生物学报（中英文） > 2016 > 7(2): 253-258

冯少君, 刁晓平, 程华民, 陶菁, 胡家琪, 童雪. 全氟辛酸暴露对蚯蚓DNA损伤和抗氧化酶基因表达水平的影响[J]. 热带生物学报（中英文）, 2016, 7(2): 253-258. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2016.02.019

引用本文:

FENG Shaojun, DIAO Xiaoping, CHENG Huaming, TAO Jing, HU Jiaqi, TONG Xue. The Effect of PFOA Exposure on DNA Damage and Gene Expression Levels of Antioxidant Enzyme of Eisenia foetida[J]. Journal of Tropical Biology, 2016, 7(2): 253-258. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2016.02.019

Citation:

FENG Shaojun, DIAO Xiaoping, CHENG Huaming, TAO Jing, HU Jiaqi, TONG Xue. The Effect of PFOA Exposure on DNA Damage and Gene Expression Levels of Antioxidant Enzyme of Eisenia foetida[J]. Journal of Tropical Biology, 2016, 7(2): 253-258. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2016.02.019

全氟辛酸暴露对蚯蚓DNA损伤和抗氧化酶基因表达水平的影响

DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2016.02.019

冯少君^1,2,
刁晓平^1,2, ,,
程华民^1,2,
陶菁^1,2,
胡家琪²,
童雪²

1. 海南大学海口市环境毒理学重点实验室, 海口 570228;
2. 海南大学农学院, 海口 570228

基金项目:

海口市重点科技项目(海口城市污泥和热带农业废弃物的资源化利用关键技术研究)

详细信息

第一作者:
冯少君(1991-),女,海南大学农学院2013级硕士研究生.E-mail:1269679182@qq.com

通信作者:
刁晓平(1963-),女,博士,教授,主要研究方向为生态毒理学.E-mail:diaoxip@hainu.edu.cn

中图分类号: X171.5

The Effect of PFOA Exposure on DNA Damage and Gene Expression Levels of Antioxidant Enzyme of Eisenia foetida

1. Haikou Key Laboratory of Environment Toxicology, Hainan University, Haikou, Hainan, Hainan 570228;
2. College of Agronomy, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China

摘要: 笔者采用自然土壤培养法,通过28 d亚急性暴露实验,研究了全氟辛酸（perfluorooctanoic acid,PFOA）对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的SOD,CAT,GST 3种抗氧化酶基因表达水平及DNA损伤的影响。研究结果表明:（1）PFOA胁迫可致蚯蚓体腔细胞DNA损伤,不同质量浓度的PFOA对蚯蚓体腔细胞尾长、尾部DNA含量和尾距均有明显的影响,且具有一定的剂量—效应关系,其中,尾矩和慧尾长度这2个指标对PFOA的胁迫最敏感。（2）PFOA胁迫也能引致蚯蚓抗氧化特异性基因表达水平的变化,CAT,GST,SOD 3种基因表达量变化趋势相似,质量浓度为1 mg·kg^-1时,蚯蚓SOD基因表达水平被诱导上调,质量浓度为5 mg·kg^-1和10 mg·kg^-1时,SOD表达量呈现剧烈下调的趋势;GST基因在10 mg·kg^-1组有明显下调,CAT基因表达在5 mg·kg^-1组基因表达水平最低,说明SOD基因的表达对PFOA的胁迫较敏感。蚯蚓体腔细胞DNA损伤和3种抗氧化酶基因表达水平的变化可作为潜在的生物标志物,用于监测PFOA对土壤生物蚯蚓的毒性大小。
- 全氟辛酸 /
- 赤子爱胜蚓 /
- DNA损伤 /
- 抗氧化酶 /
- 基因表达
Abstract: Perfluorooctanoic acid（ PFOA）,a kind of synthetic chemicals,widely exists in the environment. It can be accumulated in higher animals because of its good chemical stability and thermal stability,which makes it become a persistent organic matter of concern in the environment. Earthworms of Eisenia foetida,an indicating animal,were exposed to PFOA at different exposure concentrations to assay their DNA damage and the gene expression of their antioxidant enzymes,SOD,CAT and GST,by using natural soil contact method with a cycle of 28 days. PFOA stress resulted in DNA damage of the coelomic cells of the earthworm. PFOA exhibited significant effect on the tail length（ TL）,tail moment（ TM） and tail DNA content（ TD）（ P ＜ 0. 05） of the earthworms at different exposure concentrations with a given dose-response relationship（ P ＜ 0. 01）,and the TL and TM were two indicators that were most sensitive to PFOA exposure. PFOA stress also induced the change of antioxidant-specific gene expression of the earthworms. SOD gene expression was induced to show upregulation in response to the PFOA at the concentration of 1 mg·kg^-1,and then significant down-regulation at the concentration of 5mg·kg^-1 and 10mg·kg^-1. GST gene expression was obviously down-regulated at the PFOA concentration of 10mg·kg^-1. The expression level of CAT gene was lowest at the PFOA concentration of 5 mg·kg^-1 without significant difference compared with the control. Of the genes of the antioxidant enzymes in the earthworm the SOD gene was found the most sensitive to PFOA. All these results showed that the DNA damage of earthworm coelomic cells and the change of gene expression of antioxidant enzymes of the earthworm could be used as biomarkers to indicate the effect of PFOA on the earthworm,a soil organism.
- perfluorooctanoic acid（PFOA） /
- Eisenia foetida /
- DNA damage /
- antioxidant enzyme /
- gene expression

[1]	胡文成, 朱寿松, 王艺璇, 阳达, 陈银华. 木薯茉莉酸氧化酶JOXs基因家族的鉴定及表达模式分析 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(1): 29-38. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240199
[2]	王浩, 魏军亚, 刘德兵. 盐胁迫对海南矮蕉幼苗生理的影响 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(): 1-7. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20260049
[3]	范弋豪, 张叶, 叶蓓蕾, 黎维诗, 郝代成, 凌鹏. 高温胁迫下文心兰的生理响应机制 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(): 1-11. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20260060
[4]	高佳淼, 刘莉婷, 周鸿明, 邢玉芬, 陈志坚, 王志勇. 海雀稗PvMYB1基因的克隆与表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(3): 431-438. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250106
[5]	张龙婷, 郑智, 王尧, 高煜杰. 鞍带石斑鱼MRFs基因cDNA克隆及组织表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(3): 508-522. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250030
[6]	刘梓权, 朱家红, 王颖, 李辉亮, 李玉姬, 唐燕琼, 郭冬. 橡胶树HbbZIP74基因的表达分析及蛋白原核表达纯化 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(3): 399-409. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250015
[7]	暴正瀚, 樊小红, 马天娇, 孟慧, 魏建和, 吕菲菲, 杨云. 白木香奇楠种质CNTPS18基因克隆及伤害诱导表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2025, 16(6): 855-864. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250078
[8]	彭晓莹, 金海峰, 闫文乾, 咸利民, 席羽, 张宝琴. 三叶草斑潜蝇过氧化氢酶基因的克隆、表达及其对温度的响应 . 热带生物学报（中英文）, 2025, 16(4): 570-579. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240033
[9]	董晨, 郑雪文, 王弋, 全振炫, 李伟才. 荔枝GRF基因家族的全基因组鉴定及表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2024, 15(2): 190-197. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230099
[10]	吕晓波, 李东海, 李剑碧. 不同潮汐环境鱼藤幼苗叶片抗氧化酶活性的生理响应 . 热带生物学报（中英文）, 2024, 15(3): 281-289. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230073
[11]	代佳妮, 于靖, 郑蔚, 王健, 吴友根, 胡新文, 赖杭桂. 海南油茶2个优良单株的比较转录组学分析 . 热带生物学报（中英文）, 2020, 11(4): 426-436. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.04.005
[12]	李森楠, 刁晓平, 王海花, 龚莹. 赤子爱胜蚓肠道中苯并[a]芘降解菌BJ-1的分离鉴定及其降解能力的测定 . 热带生物学报（中英文）, 2018, 9(2): 156-162. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2018.02.005
[13]	闫冰玉, 巩笑笑, 谭玉荣, 王鹏, 李双江, 潘英文, 刘进平. 文心兰OnRR9基因克隆及表达 . 热带生物学报（中英文）, 2018, 9(4): 393-400. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2018.04.005
[14]	刘秋妤, 陈新, 覃宗敏, 卓文, 唐敏. 铜离子对锦鲤DNA的损伤 . 热带生物学报（中英文）, 2018, 9(4): 388-392. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2018.04.004
[15]	郭娇, 吴友根, 张军锋, 于靖, 黄绵佳. 5种化感物质对广藿香幼苗生长及抗氧化酶活性的影响 . 热带生物学报（中英文）, 2016, 7(3): 358-362. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2016.03.014
[16]	喻珊, 胡艳平, 丛心黎, 周扬, 江行玉. 海马齿Na⁺/H⁺逆转运蛋白基因SpNHX1的克隆及表达模式 . 热带生物学报（中英文）, 2015, 6(2): 127-133. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2015.02.004
[17]	郑鹏飞, 刁晓平, 宋芹芹, 杜俊俏, 程华民, 王海花, 张禹. Oct4,Sox2,Nanog和c-Myc基因在蚯蚓发育早期的表达 . 热带生物学报（中英文）, 2015, 6(2): 134-140. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2015.02.005
[18]	罗红丽, 闫志烨. 巴西橡胶树抗坏血酸过氧化酶基因HbAPX的克隆及其对水杨酸的应答 . 热带生物学报（中英文）, 2011, 2(3): 197-203. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2011.03.018
[19]	李小溪, 问亚琴, 李春兰, 潘秋红. 低温对葡萄果实莽草酸途径入口酶及后分支酸途径关键酶基因表达的影响 . 热带生物学报（中英文）, 2011, 2(3): 250-255. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2011.03.016
[20]	王静, 李瑞梅, 郭建春. 木薯体细胞胚发生过程中抗氧化酶活性变化 . 热带生物学报（中英文）, 2010, 1(1): 45-49. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2010.01.012

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全氟辛酸暴露对蚯蚓DNA损伤和抗氧化酶基因表达水平的影响

DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2016.02.019

1. 海南大学海口市环境毒理学重点实验室, 海口 570228;

2. 海南大学农学院, 海口 570228

基金项目:

海口市重点科技项目(海口城市污泥和热带农业废弃物的资源化利用关键技术研究)

作者简介:
冯少君(1991-),女,海南大学农学院2013级硕士研究生.E-mail:1269679182@qq.com

通讯作者: 刁晓平(1963-),女,博士,教授,主要研究方向为生态毒理学.E-mail:diaoxip@hainu.edu.cn

收稿日期: 2016-02-22

中图分类号: X171.5

关键词:

DNA损伤 /

摘要: 笔者采用自然土壤培养法,通过28 d亚急性暴露实验,研究了全氟辛酸（perfluorooctanoic acid,PFOA）对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的SOD,CAT,GST 3种抗氧化酶基因表达水平及DNA损伤的影响。研究结果表明:（1）PFOA胁迫可致蚯蚓体腔细胞DNA损伤,不同质量浓度的PFOA对蚯蚓体腔细胞尾长、尾部DNA含量和尾距均有明显的影响,且具有一定的剂量—效应关系,其中,尾矩和慧尾长度这2个指标对PFOA的胁迫最敏感。（2）PFOA胁迫也能引致蚯蚓抗氧化特异性基因表达水平的变化,CAT,GST,SOD 3种基因表达量变化趋势相似,质量浓度为1 mg·kg^-1时,蚯蚓SOD基因表达水平被诱导上调,质量浓度为5 mg·kg^-1和10 mg·kg^-1时,SOD表达量呈现剧烈下调的趋势;GST基因在10 mg·kg^-1组有明显下调,CAT基因表达在5 mg·kg^-1组基因表达水平最低,说明SOD基因的表达对PFOA的胁迫较敏感。蚯蚓体腔细胞DNA损伤和3种抗氧化酶基因表达水平的变化可作为潜在的生物标志物,用于监测PFOA对土壤生物蚯蚓的毒性大小。

English Abstract

The Effect of PFOA Exposure on DNA Damage and Gene Expression Levels of Antioxidant Enzyme of Eisenia foetida

1. Haikou Key Laboratory of Environment Toxicology, Hainan University, Haikou, Hainan, Hainan 570228;

2. College of Agronomy, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China

Received Date: 2016-02-22

Keywords:

Abstract: Perfluorooctanoic acid（ PFOA）,a kind of synthetic chemicals,widely exists in the environment. It can be accumulated in higher animals because of its good chemical stability and thermal stability,which makes it become a persistent organic matter of concern in the environment. Earthworms of Eisenia foetida,an indicating animal,were exposed to PFOA at different exposure concentrations to assay their DNA damage and the gene expression of their antioxidant enzymes,SOD,CAT and GST,by using natural soil contact method with a cycle of 28 days. PFOA stress resulted in DNA damage of the coelomic cells of the earthworm. PFOA exhibited significant effect on the tail length（ TL）,tail moment（ TM） and tail DNA content（ TD）（ P ＜ 0. 05） of the earthworms at different exposure concentrations with a given dose-response relationship（ P ＜ 0. 01）,and the TL and TM were two indicators that were most sensitive to PFOA exposure. PFOA stress also induced the change of antioxidant-specific gene expression of the earthworms. SOD gene expression was induced to show upregulation in response to the PFOA at the concentration of 1 mg·kg^-1,and then significant down-regulation at the concentration of 5mg·kg^-1 and 10mg·kg^-1. GST gene expression was obviously down-regulated at the PFOA concentration of 10mg·kg^-1. The expression level of CAT gene was lowest at the PFOA concentration of 5 mg·kg^-1 without significant difference compared with the control. Of the genes of the antioxidant enzymes in the earthworm the SOD gene was found the most sensitive to PFOA. All these results showed that the DNA damage of earthworm coelomic cells and the change of gene expression of antioxidant enzymes of the earthworm could be used as biomarkers to indicate the effect of PFOA on the earthworm,a soil organism.

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全氟辛酸暴露对蚯蚓DNA损伤和抗氧化酶基因表达水平的影响

DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2016.02.019

第一作者: 冯少君(1991-),女,海南大学农学院2013级硕士研究生.E-mail:1269679182@qq.com

通信作者: 刁晓平(1963-),女,博士,教授,主要研究方向为生态毒理学.E-mail:diaoxip@hainu.edu.cn

The Effect of PFOA Exposure on DNA Damage and Gene Expression Levels of Antioxidant Enzyme of Eisenia foetida

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全氟辛酸暴露对蚯蚓DNA损伤和抗氧化酶基因表达水平的影响

DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2016.02.019

1. 海南大学海口市环境毒理学重点实验室, 海口 570228; 2. 海南大学农学院, 海口 570228

作者简介: 冯少君(1991-),女,海南大学农学院2013级硕士研究生.E-mail:1269679182@qq.com

通讯作者: 刁晓平(1963-),女,博士,教授,主要研究方向为生态毒理学.E-mail:diaoxip@hainu.edu.cn

English Abstract

The Effect of PFOA Exposure on DNA Damage and Gene Expression Levels of Antioxidant Enzyme of Eisenia foetida

1. Haikou Key Laboratory of Environment Toxicology, Hainan University, Haikou, Hainan, Hainan 570228; 2. College of Agronomy, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China

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第一作者:
冯少君(1991-),女,海南大学农学院2013级硕士研究生.E-mail:1269679182@qq.com

通信作者:
刁晓平(1963-),女,博士,教授,主要研究方向为生态毒理学.E-mail:diaoxip@hainu.edu.cn

1. 海南大学海口市环境毒理学重点实验室, 海口 570228;

2. 海南大学农学院, 海口 570228

作者简介:
冯少君(1991-),女,海南大学农学院2013级硕士研究生.E-mail:1269679182@qq.com

1. Haikou Key Laboratory of Environment Toxicology, Hainan University, Haikou, Hainan, Hainan 570228;

2. College of Agronomy, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China