马氏珠母贝（Pinctada martensii）主要分布于日本、印度、印尼和我国南部沿海，是生产中小规格海水珍珠的主要贝种，在我国广东、广西和海南沿海有较大规模的人工养殖。本文通过在饵料和养殖水体中添加特定的金属离子，贝体富集一定时间后，测定珍珠层中富集离子和颜色的差异，分析不同金属离子富集后的分布及对珍珠层颜色的影响；同时应用qRT-PCR技术分析富集金属离子对外套膜中金属硫蛋白表达的影响。结果表明：1.不同壳色贝壳中金属离子含量有差异。从本实验室的马氏珠母贝黑色，红色，白色和金黄色选育群体中挑选壳色鲜明的个体，将贝壳洗净烘干后粉碎制样，ICP-MS分析。四种壳色测试14种元素，Mn、Zn、Cu、Cd四种离子在不同壳色间含量有显著差异（P <0.05）：黄色贝壳Mn＞白色贝壳；黑色贝壳Cu＞白色贝壳，Cd＞其它三种颜色贝壳；红色贝壳Zn＞其他三种颜色贝壳。2. Cu、Zn、Cd、Mn四种金属离子对马氏珠母贝速长系的急性毒性实验显示：96h半致死浓度依次为0.16mg/L、4.42mg/L、5.3mg/L、244mg/L，计算获得的安全浓度分别为0.016mg/L、0.442mg/L、0.53mg/L、24.4mg/L，据此推断四种金属离子毒性强度大小依次为Cu2+>Zn2+>Cd2+>Mn2+。3.小球藻对4种金属离子的富集实验显示，Cu2+、Zn2+、Cd2+、Mn2+四种离子达到富集平衡时吸附率分别为：80%、85%、55%、79%，吸附系数分别是1391、1000、245、686。4.采用富集重金属的小球藻投喂（记为实验组I-Cu、I-Zn、I-Mn和I-Cd）和在养殖水体中添加金属离子（记为实验组II-Cu、II-Zn、II-Mn和II-Cd）两种方式进行马氏珠母贝富集实验。测定珍珠层离子含量发现：实验组金属离子含量比对照组有所增加，但无显著性差异（P>0.05）。用色差仪测量贝壳外缘珍珠层颜色参数，结果表明：颜色参数L均为55左右，a值均在红色范围，b值均在蓝色范围。除I-Mn-Black，II-Cu-Black和II-Cu-I-Mn以外，其他实验组间色差值均在1.5以上，属于明显色差。5.从本课题组转录组数据中筛选得到编码金属硫蛋白的unigene，其长度为265bp，编码85个氨基酸。在安全浓度下，Cu、Zn、Mn和Cd四种离子诱导外套膜金属硫蛋白的表达情况显示：Cu离子诱导的表达量呈递增趋势，10天时达到最大值，之后逐渐降低，到第20天时，表达基本恢复至原有水平；锌离子诱导的表达变化趋势与铜离子的基本一致，表达恢复相对缓慢；锰离子诱导的表达与铜锌离子有所不同，在第15天才发生显著上调，到第20天时，其表达开始降低；Cd离子诱导的表达未产生显著变化。