铅(Pb)胁迫对泥蚶血液MT及Vg基因表达的诱导效应研究

为了解泥蚶金属硫蛋白基因(MT)和卵黄蛋白原基因(Vg)在重金属Pb胁迫下的表达响应模式,本文设置了1、3、6及9μg/L 4个浓度梯度的重金属Pb攻毒实验。在此基础上,利用qRT-PCR技术检测了0、7、14、21、28 d泥蚶血液MT、Vg的相对表达量。结果显示泥蚶MT基因在Pb^(2+)暴毒14 d时开始被显著诱导,在整个实验过程中基本呈现先增后降的态势。且在14 d和28 d时,6μg/L及9μg/L浓度组泥蚶MT相对表达量均高于1、3μg/L浓度组。由此可见,在Pb^(2+)胁迫下泥蚶血液MT基因的表达具有一定的时间依赖性和浓度依赖性。相比之下,泥蚶血液Vg基因的诱导表达情况较MT基因而言不明显。3μg/L浓度组泥蚶Vg mRNA较对照组在14、21 d时被显著诱导;9μg/L浓度组其在28 d时才开始被显著诱导。综上可见,泥蚶MT和Vg在应激重金属Pb过程中起到了一定的抗氧化及重金属解毒作用。

泥蚶卵黄原蛋白基因的克隆及其在Pb胁迫下的表达特征

利用SMART RACE技术克隆获得泥蚶卵黄原蛋白(Vitellogenin Vg)部分c DNA序列,长为1 411 bp,包含1 362 bp的开放阅读框,编码454个氨基酸.空间表达结果发现泥蚶Vg m RNA主要在卵巢和消化腺中表达.在1,3,6,9μg·L-1铅(Pb)胁迫28 d后检测发现,前3个质量浓度组泥蚶消化腺中的Vg表达量呈先抑制后升高趋势;而在9μg·L-1 Pb暴毒组中,Vg在整个实验过程中均被诱导表达,表达量呈先升高后降低趋势.4个实验组中,泥蚶消化腺Vg表达量均在21 d达到最大值(P<0.01).故泥蚶消化腺Vg表达量和Pb胁迫具有一定的时间效应和剂量效应,推测其抗氧化剂功能在Pb胁迫引起的氧化损伤中起作用.

Cd^(2+)、Pb^(2+)、Hg^(2+)对泥蚶鳃及消化腺显微结构和超微结构的影响

研究了9μg/L暴毒浓度的镉(Cd2+)、铅(Pb2+)和1.08μg/L暴毒浓度的汞(Hg2+)对泥蚶鳃和消化腺组织显微结构和超微结构的影响。实验处理时间为28d。3种重金属胁迫下鳃组织显微结构观察显示鳃丝排列混乱,血细胞堆积现象严重;超微结构观察发现,Cd2+和Hg2+胁迫下鳃细胞发生细胞核皱缩,有大量的线粒体和溶酶体。Pb2+攻毒组的鳃细胞中聚集大量的嗜锇性物质。3种重金属胁迫下消化腺组织显微结构显示消化腺细胞破碎,完整度变差;从超微结构来看,在Cd2+和Pb2+的胁迫下,消化腺细胞中出现嗜锇性物质;另外在Pb2+胁迫下,消化腺细胞中有溶酶体;然而在Hg2+胁迫下,泥蚶消化腺细胞受到的影响不明显。本研究推测在重金属胁迫下,泥蚶可能会通过溶酶体和重金属形成不溶性颗粒,从而将重金属隔离进行解毒作用;大量产生的线粒体可能对重金属引起的氧化胁迫进行呼吸补偿反应。