土壤四环素类抗生素污染胁迫下蚯蚓细胞mRNA组学研究

土壤中四环素类抗生素的污染已经成为国内外日益突出的环境问题。然而对于土壤中该类新型污染物的生态毒性研究还相当有限。本项目以土壤污染生态毒理学模式动物蚯蚓为受试生物，以土壤中四环素类抗生素（四环素、土霉素和金霉素）为标识污染物，探求单一及复合污染条件下蚯蚓细胞mRNA组学变化。运用RT-PCR、抑制消减杂交、基因克隆、实时定量PCR等分子生物技术手段从DNA的转录水平阐明单一与复合污染胁迫下蚯蚓细胞的各自响应基因及各响应基因表达的动态响应过程，进而阐明单一与复合污染胁迫各自所涉及的分子机制，筛选出敏感的分子标记物，建立有效的定量表征四环素类抗生素污染早期诊断的蚯蚓生态毒理学系统的指标体系。本项目的实施可以进一步丰富土壤生态毒理学的学科内涵，而且能够为今后四环素类抗生素的合理使用与控制提供理论参考依据。

本项目主要进行了土壤中污染物四环素类抗生素（四环素、土霉素和金霉素）对土壤模式生物蚯蚓的生物毒性的分子机理的研究，包括通过消减杂交以及基因归类筛选出了毒性响应基因群（GST,SOD,CAT,Ferritin，Serin， Hsp70）；通过实时定量PCR检测对单一及复合污染条件下蚯蚓细胞毒性响应基因的表达变化进行了分析和数据处理，筛选出了比较敏感的四环素类抗生素毒性响应基因-敏感分子标记物，并通过剂量以及时间动态变化分析了敏感分子标记基因表达的动态变化过程，进而建立了有效的定量表征四环素类抗生素污染早期诊断的蚯蚓生态毒理学系统的指标体系和四环素类抗生素污染的早期预警指标体系。本项目丰富了土壤生态毒理学的学科内涵，且为今后四环素类抗生素的合理使用与控制提供了理论参考依据。.在深入进行本项目研究之前首先进行了多模式生物的模拟实验，分析了各个水平和各个层次的毒性反应（包括生理生化水平，蛋白酶水平，DNA水平，基因表达水平等），证明了基因分子标记物为最为敏感的标记物；此外在该项目进行过程中，为进一步验证敏感分子标记物的通用性，同时还进行了扩展性的研究，即利用除四环素类抗生素以外的其他抗生素及污染物进行了同类的分子生态毒理研究，得出了类似的结论。这些扩展研究对本课题的开展以及结论具有非常重要的补充和证实作用。.在该项目执行过程中共发表SCI收录论文10篇，核心以及EI文章4篇。