Ultraviolet B modulates gamma radiation-induced stress responses in Lemna minor at multiple levels of biological organisation
Notice bibliographique
Résumé
Elevated levels of ionizing and non-ionizing radiation may co-occur and pose cumulative hazards to biota. However, the combined effects and underlying toxicity mechanisms of different types of radiation in aquatic plants remain poorly understood. The present study aims to demonstrate how different combined toxicity prediction approaches can collectively characterise how chronic (7 days) exposure to ultraviolet B (UVB) radiation (0.5 W m−2) modulates gamma (γ) radiation (14.9, 19.5, 43.6 mGy h−1) induced stress responses in the macrophyte Lemna minor. A suite of bioassays was applied to quantify stress responses at multiple levels of biological organisation. The combined effects (no-enhancement, additivity, synergism, antagonism) were determined by two-way analysis of variance (2 W-ANOVA) and a modified Independent Action (IA) model. The toxicological responses and the potential causality between stressors were further visualised by a network of toxicity pathways. The results showed that γ-radiation or UVB alone induced oxidative stress and programmed cell death (PCD) as well as impaired oxidative phosphorylation (OXPHOS) and photosystem II (PSII) activity in L. minor. γ-radiation also activated antioxidant responses, DNA damage repair and chlorophyll metabolism, and inhibited growth at higher dose rates (≥20 mGy h−1). When co-exposed, UVB predominantly caused non-interaction (no-enhancement or additive) effects on γ-radiation-induced antioxidant gene expression, energy quenching in PSII and growth for all dose rates, whereas antagonistic effects were observed for lipid peroxidation, OXPHOS, PCD, oxidative stress, chlorophyll metabolism and genes involved in DNA damage responses. Synergistic effects were observed for changes in photochemical quenching and non-photochemical quenching, and up-regulation of antioxidant enzyme genes (GST) at one or more dose rates, while synergistic reproductive inhibition occurred at all three γ-radiation dose rates. The present study provides mechanistic knowledge, quantitative understanding and novel analytical strategies to decipher combined effects across levels of biological organisation, which should facilitate future cumulative hazard assessments of multiple stressors.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».