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洛克沙胂污染胁迫对蚯蚓金属硫蛋白基因的诱导

李银生  邱江平  
【摘要】:药物对环境的影响是一个较的研究领域。随着环保意识的增强,人们越来越关注药物通过人和动物的排泄物进入环境后,在环境中的蓄积、迁移和转化,以及在食物链中逐级浓缩,而进一步对各种生物和人类健康造成潜在性危害,由此形成了新的研究热点。洛克沙胂是近年来在世界各国广泛使用的一种含砷饲料添加药物,对促进养殖业的发展起了较大作用。但同时大量含砷的畜禽排泄物进入环境,对环境造成了污染。蚯蚓是土壤中的主要动物类群,在生态系统中具有重要的功能,已成为评价外来化合物对生态环境,尤其是土壤环境安全性的一个重要指示生物。金属硫蛋白(MT)是生物机体收到重金属的污染胁迫而在体内产生的一种蛋白质,在重金属解毒中起着最重要的作用。本试验设计了5个施药浓度组,土壤中洛克沙胂的给予量分别为20、50、100、200、500mg/kg(以砷计),设置一个不含洛克沙胂的对照组,每组3个重复。挑选经过预养的有环带的健壮蚯蚓放入盒中,每个盒子放入30条。然后将塑料盒置于人工气候箱中饲养。于30天,60天分别在每一处理中各采集蚯蚓,在蒸馏水中洗净清肠48h。用Trizol法提取总RNA,然后以总RNA为模板,设计适当引物,经RT-PCR反转录出蚯蚓MT的cDNA,并进行克隆测序。结果表明:(1)在洛克沙胂污染的E.Andrei中得到了金属硫蛋白cDNA的基因序列。(2)在洛克沙胂污染组蚯蚓中诱导出了MTmRNA基因,而对照组未能检测到该基因。实验中诱导出三条As-MTmRNA序列,其编码区相同,都含有66个核苷酸序列的开放型阅读框架,但3'非编码区有差异。(3)E.andrei的As-MTmRNA基因与已报道的Cd诱导的其他种蚯蚓的MTmRNA有较高的同源性。蚯蚓能耐受高浓度的洛克沙胂污染,推测与其能产生MT有关。本文为进一步研究洛克沙胂对蚯蚓的蓄积毒性及分子毒理学效应,全面评价和控制其对土壤环境的污染提供了参考。

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