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水域生态系统是重金属污染物的主要接纳场所,因此利用水生生物作为检测重金属污染程度和负面效果的研究成为近年国际环境科学与水域生态学研究领域的热点。轮虫是淡水生态系统中主要类群之一,在生态系统中其结构与功能具有举足轻重的地位,因具有个体小、生殖速度快、生活周期短、对环境污染物敏感、材料易得等特点,为轮虫能被应用于生态毒理学的研究奠定了重要基础。萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)是典型的浮游生物,在受到重金属环境刺激后其种群动态、抗氧化防御系统和热休克蛋白都会出现明显变化。本文研究了铜离子和镉离子两种典型环境污染重金属对萼花臂尾轮虫(B.calyciflorus)的半致死浓度(LC50)和休眠卵形成动态变化；并以LC50作为参考,设定不同浓度对其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的酶活的影响；且在实验室条件下,尝试探索研究两种重金属对萼花臂尾轮虫热休克蛋白70(Heat shock protein HSP70)表达与其基因调节的影响。主要研究结果如下：1.通过急性毒性实验得出萼花臂尾轮虫对Cu2+在24h、48h和96h的半致死浓度(LC50)分别为58.53、24.46和14.87μg L-1,95%置信限分别为36.49-93.89、21.62-27.69和13.95-15.86μgL-1；对Cd2+在24h、48h和96h的半致死浓度(LC50)分别为1.48、0.53和0.31mg L-1,95%置信限分别为1.09-2.04、0.42-0.67和0.27-0.36mg L-1,LC50随暴露时间延长呈下降趋势。2.萼花臂尾轮虫在Cu2+或Cd2+的半致死浓度的胁迫环境下,整体休眠卵产量明显高于对照组(P<0.05)。第一天对照组无休眠卵产生时,实验组已经有休眠卵产生。休眠卵产量随天数增加呈先升后降趋势。对照组与实验组相同,在第三天休眠卵出现峰值,与萼花臂尾轮虫生活史中的种群动态变化规律相符。3.不同浓度Cu2+或Cd2+对萼花臂尾轮虫SOD和CAT酶活影响的实验中,浓度组一直设定到半致死浓度附近,而时间组轮虫则处于接近半致死浓度的重金属胁迫环境中。(1)同时间(24h)不同浓度Cu2+环境胁迫下SOD和CAT酶活都是先升后降,差异显著(P<0.05),但在Cd2+环境胁迫下,轮虫SOD和CAT酶活变化趋势表现的不是很明显(P>0.05)。总的来说Cu2+胁迫环境下轮虫在30μg L-1,Cd2+胁迫环境下轮虫在0.8mg L-1时SOD和CAT酶活都出现峰值,然后分别在60μgL-1及1.6mg L-1出现谷值,差异显著(P<0.05)。峰值高于各组,谷值低于各组包括对照组,呈显著差异(P<0.05)。(2)同一浓度不同时间,在Cu2+或Cd2+环境中,随胁迫时间的增加,SOD和CAT酶活都表现为上升趋势。Cu2+胁迫在6h时,Cd2+胁迫在12h时,酶活值达到巅峰,峰值和其余组比差异显著(P<0.05)。不同的是6h后,随Cu2+胁迫时间的持续增加,酶活下降；Cd2+胁迫环境中,这一变化是从12h后开始的。当到24h时,过半轮虫因高浓度Cu2+和Cd2+长时间胁迫,细胞死亡,导致轮虫死亡过半,从而酶活到达最低值。4.收集在重金属环境胁迫下(半致死浓度下)产生的休眠卵,进行再度孵化萌发后,在不同浓度Cu2+或Cd2+胁迫下,以及同一浓度不同时间胁迫下,SOD和CAT酶活表现的趋势与亲代一致,Cu2+环境胁迫下SOD和CAT酶活都是先升后降,差异显著(P<0.05)。但在Cd2+环境胁迫下,轮虫SOD和CAT酶活变化趋势表现的不是很明显(P>0.05),不过休眠卵孵化后的轮虫表现出相同环境条件胁迫时SOD和CAT所代表的抗氧化防御系统敏感性与亲代相比提高,酶活升高,尤其是峰值和谷值的酶活,差异显著(P<0.05)。5.提取经Cu2+或Cd2+胁迫后的萼花臂尾轮虫总蛋白,再经蛋白免疫印迹实验,最后用Odyssey红外激光成像系统扫描实验结果后,未出现热休克70的蛋白条带,只有Maker的条带。实验用Monoclonal antibody against HSP70(?)Polyclonal antibody against HSP70进行实验,均未有蛋白条带出现。这两种抗体适用于人、鼠和鱼的热休克70蛋白的蛋白免疫实验,故可能对于萼花臂尾轮虫的热休克蛋白70无法特异性结合,从而使最后结果不能出蛋白条带。6.采用同源克隆策略,以萼花臂尾轮虫RNA为模板,用简并引物进行RT-PCR扩增,得到的片段,大小远不同于报道,目的条带不亮,且弥散。可以判断得到的并非特异性的萼花臂尾轮虫HSP70基因的部分序列。出现这样的问题主要原因是简并引物不能满足要求,需要尝试不同的引物。