鎘脅迫下黑點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，至今尚無研究報道。本研究以海洋模式魚類黑點青鳉(Oryzias melastigma)為實驗魚類，優(yōu)化和建立了魚肝MT mRNA實時定量PCR（qPCR）檢測技術(shù)；通過重金屬鎘水體暴露的劑量-效應(yīng)和時間-效應(yīng)實驗，系統(tǒng)地研究了黑點青鳉肝臟MT mRNA性別差異性表達(dá)特征，不僅為應(yīng)用敏感性別的黑點青鳉肝臟 MT m

2、RNA作為生物標(biāo)志物監(jiān)測海洋環(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青鳉MT基因全長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)，從黑點青鳉肝臟中克隆獲得了MT cDNA全長序列。結(jié)果顯示，黑點青鳉MT基因cDN

3、A全長為385 bp，編碼60個氨基酸，預(yù)測編碼的多肽分子量為5990 Da，含有脊椎動物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在線比對結(jié)果顯示，該基因編碼的氨基酸序列與已經(jīng)報道的其它魚類MT基因的氨基酸序列一致性范圍為82％～98%，確認(rèn)該序列為黑點青鳉M T基因。
　　2、分析了自然狀態(tài)下黑點青鳉不同組織中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相對表達(dá)量趨勢完全一致，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，與對照組相比，雄性黑點青鳉在不同暴露濃度和不同暴露時間的實驗組中，肝臟 MT mRNA幾乎均被顯著性誘導(dǎo)表達(dá)；而雌性黑點青鳉只在較高暴露濃度和較長暴露時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，雄性黑點青鳉肝臟 MT mRNA的表達(dá)比雌性更敏感；以黑點青鳉MT mRNA作為生物標(biāo)志物監(jiān)測海洋環(huán)境重金屬污染生物效應(yīng)狀況時，應(yīng)選擇雄性黑點青鳉作為監(jiān)

6、測魚類更為合適。利用生物標(biāo)志物監(jiān)測水環(huán)境污染物生物效應(yīng)時，監(jiān)測魚類的性別差異是一個應(yīng)當(dāng)考慮的重要因素。
　　4、以黑點青鳉肝臟MT mRNA作為生物標(biāo)志物，成功地監(jiān)測了福建省某公司對二甲苯（PX）爆炸事故現(xiàn)場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，我們以黑點青鳉肝臟MT mRNA作為生物標(biāo)志物，成功開展了現(xiàn)場重金屬污染生物效應(yīng)狀況監(jiān)測工作，效果良好。因此，黑點青鳉 MT mRNA作為生物標(biāo)志物應(yīng)用