海南大学热带农林学院范咏梅教授团队，一直致力于化学农药环境毒理评价及机理等方面研究，该团队利用斑马鱼等模式生物，建立了以OECD为标准、基因编辑等技术较为成熟的研究平台，已经对热区十几种化学农药的环境毒理开展了评价和机制研究工作。新年伊始，该团队在国际上毒理学经典期刊Aquatic Toxicology（1区TOP期刊）和Environmental Toxicology发表了两篇学术文章，分别为“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”。硕士生张太宇为第一篇的第一作者，硕士生郭雨昭为第二篇的第一作者，范咏梅教授为该两篇的通讯作者。该团队成员张杰副教授和谢佳博士均参与了指导。
Trifloxystrobin (TRI) 是一种甲基丙烯酸酯类杀菌剂，而 Fluopyram (FLU) 则是一种新型吡啶乙基苯甲酰胺类杀菌剂和杀线虫剂。这两种杀虫剂经常在水体中被检测到，可能对许多水生生物有剧毒。遗憾的是，目前还没有关于单一 FLU 或肟菌酯与氟吡菌酰胺混合物的水生生物风险的报道。本研究选择斑马鱼作为试验生物，研究肟菌酯和氟吡菌酰胺对斑马鱼的联合毒性。斑马鱼胚胎接触三种农药溶液后，分别进行了阿尔新蓝染色、茜素红染色和定量 PCR（qPCR）。结果表明，TRI 对斑马鱼胚胎的 96h-LC50 为 0.159 mg·L-1，高毒。FLU 对斑马鱼胚胎的 96h-LC50 为 4.375 mg·L-1，属中毒。 对斑马鱼胚胎的联合毒性（FLU 的 96h-LC50 和 TRI 的 96h-LC50 以 1:1 的重量比组成一系列浓度处理组）是拮抗的。肟菌酯和氟吡菌酰胺对斑马鱼的骨骼发育也有抑制作用，并显示出拮抗作用。qPCR 的结果表明，在三种不同的处理方式下，不同的基因都出现了上调。TRI 主要诱导 Smads 的上调表达，这可能会影响 BMP-smads 通路。FLU 主要诱导细胞外 BMP 配体和 I 型受体（Bmpr-1a）的上调表达，这可能会影响 BMP 配体受体途径。肟菌酯和氟吡菌酰胺 1:1 的混合物（重量比）诱导细胞外 BMP 配体，Smads和 I 型受体（Bmpr1ba）基因的减少，这可能会下调 BMP 信号，减少诱导软骨过度增殖、肥大和矿化。这些结果激发了进一步研究这两种杀真菌剂混合物对斑马鱼影响的兴趣。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2024.106834
Figure 1肟菌酯和氟吡菌酰胺对斑马鱼胚胎的联合毒性及对骨发育的影响
Figure 2 Effects of trifloxystrobin, fluopyram alone and 1:1 combination on zebrafish craniofacial bones (7d)
唑虫酰胺是一种高效广谱的杀虫剂和杀螨剂，广泛用于农业，对非靶标生物具有潜在危害。本研究旨在探讨托唑虫酰胺对斑马鱼胚胎的毒性机制。受精胚胎暴露于浓度为0.001-0.016 mg/L（96 h-LC50=0.017 mg/L）的唑虫酰胺后24至96小时内，致死作用明显，并伴有明显异常，包括心包水肿、心包面积增加、心率减慢以及静脉窦和动脉球之间的距离延长。唑虫酰胺引起了与心脏发育和细胞凋亡相关的基因表达的显著变化，其中在骨形态发生蛋白2b（bmp2b）和p53上调的细胞凋亡调节剂（puma）的心脏发育相关基因中观察到最显著的变化。研究结果强调，唑虫酰胺在斑马鱼胚胎中引起严重的心脏毒性和线粒体损伤。这些数据对于全面评估唑虫酰胺对水生生态系统的风险至关重要，特别是考虑到对其对水生脊椎动物的有害影响了解有限。
全文链接：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.
该两项研究得到国家自然科学基金(No.31860514， No.32360684),海南省高层次人才计划、海南省自然科学基金(No. 321RC479)、美国农业部HAW05044R等项目资助。据悉，该团队相关工作还在Chemosphere、PESTICIDE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY等国际知名刊物上发表了多篇学术文章。
