鎘脅迫下黑點(diǎn)青鳉金屬硫蛋白基因性別差異性表達(dá)及其應(yīng)用研究.pdf

1、魚類金屬硫蛋白作為生物標(biāo)志物已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到水環(huán)境重金屬污染的監(jiān)測(cè)中，然而重金屬脅迫下魚類MT基因表達(dá)是否具有性別差異性特征，至今尚無(wú)研究報(bào)道。本研究以海洋模式魚類黑點(diǎn)青鳉(Oryzias melastigma)為實(shí)驗(yàn)魚類，優(yōu)化和建立了魚肝MT mRNA實(shí)時(shí)定量PCR（qPCR）檢測(cè)技術(shù)；通過(guò)重金屬鎘水體暴露的劑量-效應(yīng)和時(shí)間-效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了黑點(diǎn)青鳉肝臟MT mRNA性別差異性表達(dá)特征，不僅為應(yīng)用敏感性別的黑點(diǎn)青鳉肝臟 MT m

2、RNA作為生物標(biāo)志物監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境重金屬污染生物效應(yīng)狀況提供了科學(xué)依據(jù)，而且為我國(guó)摸清海洋重金屬污染生物效應(yīng)狀況，建立和推廣具有效應(yīng)快、靈敏度高和特異性強(qiáng)的生物標(biāo)志物監(jiān)測(cè)技術(shù)奠定了重要基礎(chǔ)。研究取得的主要成果如下：
　　1、率先克隆獲得了黑點(diǎn)青鳉MT基因全長(zhǎng)cDNA序列。利用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)和cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)(RACE)，從黑點(diǎn)青鳉肝臟中克隆獲得了MT cDNA全長(zhǎng)序列。結(jié)果顯示，黑點(diǎn)青鳉MT基因cDN

3、A全長(zhǎng)為385 bp，編碼60個(gè)氨基酸，預(yù)測(cè)編碼的多肽分子量為5990 Da，含有脊椎動(dòng)物MT基因特征性序列結(jié)構(gòu) cys-x-cys、cys-x-x-cys和 cys-x-cys-cys。BLAST在線比對(duì)結(jié)果顯示，該基因編碼的氨基酸序列與已經(jīng)報(bào)道的其它魚類MT基因的氨基酸序列一致性范圍為82％～98%，確認(rèn)該序列為黑點(diǎn)青鳉M T基因。
　　2、分析了自然狀態(tài)下黑點(diǎn)青鳉不同組織中MT mRNA的表達(dá)特征。利用qPCR方法分析了自然

4、狀態(tài)下雌、雄黑點(diǎn)青鳉成魚肝、脾、腸、鰓、腦和肌肉六種組織中MT mRNA的表達(dá)特征。雌、雄魚不同組織中MT mRNA相對(duì)表達(dá)量趨勢(shì)完全一致，即肝>腦>腸>脾>肌肉>鰓。研究結(jié)果為選擇合適的組織開展MT mRN A響應(yīng)重金屬脅迫的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　3、首次研究了鎘水體暴露條件下黑點(diǎn)青鳉肝臟MT mRNA性別差異性表達(dá)特征。在鎘脅迫下，雌、雄性黑點(diǎn)青鳉肝臟MT mRNA表達(dá)的qPC R結(jié)果顯示，在0.8，4.0和8.0μg/L環(huán)境

5、濃度的鎘暴露1～7 d條件下，與對(duì)照組相比，雄性黑點(diǎn)青鳉在不同暴露濃度和不同暴露時(shí)間的實(shí)驗(yàn)組中，肝臟 MT mRNA幾乎均被顯著性誘導(dǎo)表達(dá)；而雌性黑點(diǎn)青鳉只在較高暴露濃度和較長(zhǎng)暴露時(shí)間后才被顯著性誘導(dǎo)表達(dá)，并且MT mRNA的表達(dá)水平比雄性低得多。上述研究結(jié)果表明，在相同的鎘脅迫條件下，雄性黑點(diǎn)青鳉肝臟 MT mRNA的表達(dá)比雌性更敏感；以黑點(diǎn)青鳉MT mRNA作為生物標(biāo)志物監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境重金屬污染生物效應(yīng)狀況時(shí)，應(yīng)選擇雄性黑點(diǎn)青鳉作為監(jiān)

6、測(cè)魚類更為合適。利用生物標(biāo)志物監(jiān)測(cè)水環(huán)境污染物生物效應(yīng)時(shí)，監(jiān)測(cè)魚類的性別差異是一個(gè)應(yīng)當(dāng)考慮的重要因素。
　　4、以黑點(diǎn)青鳉肝臟MT mRNA作為生物標(biāo)志物，成功地監(jiān)測(cè)了福建省某公司對(duì)二甲苯（PX）爆炸事故現(xiàn)場(chǎng)重金屬污染的生物效應(yīng)狀況。2015年4月，福建省某公司發(fā)生了PX爆炸事故，我們以黑點(diǎn)青鳉肝臟MT mRNA作為生物標(biāo)志物，成功開展了現(xiàn)場(chǎng)重金屬污染生物效應(yīng)狀況監(jiān)測(cè)工作，效果良好。因此，黑點(diǎn)青鳉 MT mRNA作為生物標(biāo)志物應(yīng)用