【摘 要】
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工业革命以来,海洋重金属污染在沿海地区频频发生,已严重威胁近岸海域的生态环境和人类健康。对海洋重金属进行生物学监测研究是生态环境保护的重要环节,引起了很多研究者们的关注。海水青鳉(Oryzias melastigma)具有体型小、性成熟时间短、胚胎透明、体外发育、可在实验室大量培养等优点,这使其成为海洋污染监测和生态毒理研究中重要的模式生物。本实验通过克隆野生型海水青鳉金属硫蛋白基因(metall
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（31660128）； 海南省自然科学基金高层次人才项目（2019RC039）；
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工业革命以来,海洋重金属污染在沿海地区频频发生,已严重威胁近岸海域的生态环境和人类健康。对海洋重金属进行生物学监测研究是生态环境保护的重要环节,引起了很多研究者们的关注。海水青鳉（Oryzias melastigma）具有体型小、性成熟时间短、胚胎透明、体外发育、可在实验室大量培养等优点,这使其成为海洋污染监测和生态毒理研究中重要的模式生物。本实验通过克隆野生型海水青鳉金属硫蛋白基因（metallothionein,mt）的启动子,并对其进行改造,构建了8个含不同修饰启动子的质粒。通过293T细胞实验对8个质粒进行重金属敏感性筛选,发现以Om MT（D1&2）为启动子构建的p ISce I-Om MT（D1&2）-e GFP质粒对Zn2+的敏感型最高,当浓度达到200μM时,荧光强度达到最大值,此时金属硫蛋白表达效果也显著增加,外源性绿色荧光基因（e GFP）的表达水平与内源性mt的表达水平具有良好的相关性。利用显微注射技术,将质粒p ISce I-Om MT（D1&2）-e GFP转入海水青鳉未分裂受精卵中,筛选出能够表达e GFP的海水青鳉(Tg（Om MT-e GFP）作为F0代。以Tg（Om MT-e GFP）海水青鳉1-3 dpf幼鱼为实验对象,分别进行Cd2+、Zn2+、Hg2+和Cu2+的急性毒性实验（72 h）,发现转基因海水青鳉对环境中重金属响应敏感(0.005μM Zn2+,0.001μM Cd2+,0.002μM Cu2+和0.0002μM Hg2+),低于国标,这表明低浓度的重金属可可诱发转基因海水青鳉荧光蛋白的表达。实时荧光定量检测发现高浓度的重金属均能诱导上调Om MT和e GFP基因的表达,内外两个基因与环境重金属浓度均表现出明显的正相关,特别在肝脏中,绿色荧光蛋白的表达能够随着环境重金属浓度升高而明显增强。本研究获得了能够敏感响应海水重金属浓度并表达e GFP的转基因海水青鳉Tg（Om MT-e GFP）,为海水重金属污染提供了一种实时高效的生物学监测技术,有望成为海洋环境中重金属检测的生物感应器。同时,研究结果也为进一步利用转基因生物进行环境监测研究提供了有价值的参考资料。
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