Atrazine làm nữ hóa tỷ lệ giới tính ở ếch dế Blanchard (Acris blanchardi) ở nồng độ thấp tới 0,1 μg/L

Environmental Toxicology and Chemistry - Tập 37 Số 2 - Trang 427-435 - 2018
Tyler D. Hoskins1, Michelle D. Boone1
1Department of Biology Miami University Oxford Ohio USA

Tóm tắt

Tóm tắt

Chúng tôi đã tiếp xúc với ếch dế Blanchard (Acris blanchardi) ở những nồng độ có liên quan đến sinh thái (0, 0,1, 1, và 10 μg/L) của một chế phẩm thương mại chứa atrazine trong suốt giai đoạn ấu trùng để xác định ảnh hưởng đến tỷ lệ sống sót, tăng trưởng soma và phát triển (thời gian đến biến hình và khối lượng khi biến hình), và phát triển sinh dục (tỷ lệ giới tính khi biến hình và sự hiện diện của trứng tinh hoàn ở những con đực kiểu hình). Chúng tôi đã kiểm tra các giả thuyết sau: 1) atrazine làm nữ hóa tỷ lệ giới tính, 2) atrazine làm gia tăng tỷ lệ con đực kiểu hình có trứng tinh hoàn, và 3) atrazine ảnh hưởng khác nhau đến sự tăng trưởng soma (khối lượng khi biến hình) và phát triển (thời gian đến biến hình) đối với con đực và con cái. Mặc dù tỷ lệ giới tính của nhóm đối chứng nghiêng về con đực, nhưng việc tiếp xúc với atrazine ở nồng độ 0,1 và 10 μg/L đã làm nữ hóa tỷ lệ giới tính, vì các điều trị này tạo ra 51 và 55% ít con đực hơn so với nhóm đối chứng, tương ứng. Chúng tôi không quan sát thấy hiện tượng trứng tinh hoàn. Atrazine không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống sót hay biến hình, và chúng tôi không phát hiện bất kỳ ảnh hưởng khác biệt nào về giới tính đối với thời gian đến biến hình hay khối lượng khi biến hình. Tuy nhiên, con đực đã biến hình muộn hơn con cái 2,3 ngày, bất kể điều trị. Sự thiên lệch về giới tính trong thời gian biến hình vẫn chưa được khám phá nhiều ở các loài ếch nhái, nhưng nếu phổ biến, điều này có thể có những tác động quan trọng đối với lý thuyết về tác động của các yếu tố môi trường lên quá trình biến hình. Dữ liệu của chúng tôi gợi ý rằng tỷ lệ giới tính của ếch dế rất nhạy cảm với các nồng độ atrazine có liên quan đến môi trường và rằng hiện tượng nữ hóa trong tự nhiên là có khả năng xảy ra. Tạp chí Độc tố Môi trường và Hóa học 2018;37:427–435. © 2017 SETAC

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1126/science.327542

10.1073/pnas.0304068101

10.1016/S0169-5347(00)01953-4

WestS.2009.Sex Allocation. Princeton University Princeton NJ USA pp 1–462.

10.1080/23273747.2016.1148803

KraakSJB PenI.2002. Sex‐determining mechanisms in vertebrates. In Hardy ICW ed Sex Ratios: Concepts and Research Methods. Cambridge University Cambridge UK pp158–178.

10.1111/j.1749-6632.2009.04453.x

10.1139/cjfas-2016-0324

10.1098/rsos.150433

10.1073/pnas.0909519107

10.1038/srep23825

10.1111/j.1523-1739.2008.01053.x

10.1073/pnas.1501065112

10.1126/science.1103538

10.1016/j.jsbmb.2011.03.015

Gilliom RJ, 2006, The quality of our nation's waters—Pesticides in the nation's streams and ground water, 1992–2001, US Geological Survey Circular, 1291, 172

10.1073/pnas.082121499

10.1289/ehp.5932

10.1002/jez.b.21310

10.1289/ehp.0901164

10.1046/j.1523-1739.2000.99343.x

10.1002/etc.3715

10.1016/j.envpol.2016.05.091

Federal Insecticide Fungicide and Rodenticide Act Scientific Advisory Panel.2003. White paper on potential developmental effects of atrazine on amphibians. FIFRA SAP Report 2003‐01. [cited 2016 February 22]. Available from:www.epa.gov/scipoly/sap/meetings/2003/june/finaljune2002telcon‐freport.pdf

Federal Insecticide Fungicide and Rodenticide Act Scientific Advisory Panel. 2007. A set of scientific issues being considered by the Environmental Protection Agency regarding the potential for atrazine to affect amphibian gonadal development. [cited 2016 February 22]. Available from:www.epa.gov/scipoly/sap/meetings/2007/october/finalminutes.pdf

Federal Insecticide Fungicide and Rodenticide Act Scientific Advisory Panel. 2012. A set of scientific issues being considered by the Environmental Protection Agency regarding problem formulation for the reassessment of ecological risks from the use of atrazine. SAP Minutes 2012‐05. [cited 2016 February 22]. Available from:www.epa.gov/scipoly/sap/meetings/2012/june/061212minutes.pdf

10.1016/j.envres.2009.01.006

10.1080/10408440802116496

10.2307/1443418

KupferA.2007. Sexual size dimorphism in amphibians: An overview. In Fairbairn DJ Blanckenhorn WU Székely T eds Sex Size and Gender Roles: Evolutionary Studies of Sexual Size Dimorphism. Oxford University New York NY USA pp50–59.

10.1098/rspb.2002.2170

US Geological Survey.2014. National Amphibian Atlas. Blanchard's cricket frog (Acris blanchardi). In National Amphibian Atlas version 3.0 USGS Patuxent Research Center Laurel MD USA. [cited 2016 February 22]. Available from:www.pwrc.usgs.gov/naa

GrayRH BrownLE.2005. Decline of northern cricket frogs (Acris crepitans). In Lanoo MJ ed Amphibian Declines The Conservation Status of United States Species. University of California Berkeley CA USA pp47–58.

10.1289/ehp.98106261

10.1289/ehp.7276

Gosner K., 1960, A simplified table for staging anuran embryos and larvae with notes on identification, Herpetelogica, 16, 183

GiddingsJM AndersonTA HallLW HosmerAJ KendallRJ RichardsRP SolomonKR WilliamsWM.2005.Atrazine in North American Surface Waters: A Probabilistic Aquatic Ecological Risk Assessment. SETAC Pensacola FL USA p 219.

Luna LG., 1968, Manual of Histologic Staining Methods of the Armed Forces Institute of Pathology

KleinbaumDG KleinM.2012. The Cox proportional hazards model and its characteristics. In Kleinbaum DG Klein M eds Survival Analysis: A Self‐Learning Text. 3rd ed. Springer Science+Business Media New York NY USA pp97–159.

10.2307/3001469

10.1890/0012-9658(2006)87[1445:SOEFDD]2.0.CO;2

ASTM International.2004. Standard guide for conducting acute toxicity tests on test materials with fishes macroinvertebrates and amphibians. ASTM E729–96. InASTM Annual Book of Standards vol. 11. 05. West Conshohocken PA USA.

FarrugiaFT RossmeislCM HetrickJA BiscoeM.2016. Refined ecological risk assessment for atrazine. US Environmental Protection Agency Office of Pesticide Programs Environmental Fate and Effects Division Environmental Risk Branch III. [cited 2016 February 22]. Available from:https://www.biologicaldiversity.org/campaigns/pesticides_reduction/pdfs/AtrazinePreliminaryERA.pdf

GiddingsJM AndersonTA HallLW HosmerAJ KendallRJ RichardsRP SolomonKR WilliamsWM.2005.Atrazine in North American Surface Waters: A Probabilistic Aquatic Ecological Risk Assessment. SETAC Pensacola FL USA pp176–182.

10.1016/j.ygcen.2008.03.001

10.1016/j.aquatox.2008.02.009

10.1093/toxsci/kfn232

10.1093/sysbio/sys039

10.1093/biosci/biu138

10.1016/j.ygcen.2008.03.011

GiddingsJM AndersonTA HallLW HosmerAJ KendallRJ RichardsRP SolomonKR WilliamsWM.2005.Atrazine in North American Surface Waters: A Probabilistic Aquatic Ecological Risk Assessment. SETAC Pensacola FL USA p 25.

10.4161/23273739.2014.964530

10.2203/dose-response.13-020.Vandenberg

BurkettRD.1984. An ecological study of the cricket frogAcris crepitans. In Seigel RA Hunt LE Knight JL Malaret L Zuschlag NL eds Vertebrate Ecology and Systematics: A Tribute to Henry S. Fitch. Museum of Natural History University of Kansas Lawrence KS USA pp89–103.

10.1163/156853884X-005-02-05

Pyburn WF., 1958, Size and movements of a local population of cricket frogs (Acris crepitans), Tex J Sci, 10, 325

10.2307/1444372

10.1111/brv.12147

Navarro‐Martín L, Effects of glyphosate‐based herbicides on survival, development, growth and sex ratios of wood frogs (Lithobates sylvaticus) tadpoles. I: Chronic laboratory exposures to VisionMax®, Aquat Toxicol, 154, 278, 10.1016/j.aquatox.2014.05.017