褶纹冠蚌抗氧化系统对微囊藻毒素胁迫的响应及抗氧化酶基因的克隆与功能研究

我国淡水育珠蚌种类主要为褶纹冠蚌和三角帆蚌，淡水培育珍珠起始于60年代初，当时普遍采用褶纹冠蚌培育珍珠。由于褶纹冠蚌容易感染蚌病，因此后来改用三角帆蚌培育珍珠。至今在育珠生产过程中褶纹冠蚌仍然作为"小片蚌"。微囊藻毒素是在蓝藻水华污染中危害最严重的肝毒素。本项目拟将褶纹冠蚌养殖在铜绿微囊藻水体中，通过铜绿微囊藻释放在水体中的藻毒素胁迫褶纹冠蚌。探明微囊藻毒素在蚌的器官或组织内的积累情况；用抗微囊藻毒素的单克隆抗体对藻毒素在蚌组织中的分布进行细胞水平的定位；在组织、细胞和分子的水平上综合分析藻毒素对褶纹冠蚌抗氧化系统的影响。通过克隆褶纹冠蚌抗氧化系统主要抗氧化酶基因，弄清这些酶基因的结构和表达规律，进一步分析这些酶的特定氨基酸在蛋白质中的功能。这不仅在理论上具有重要的学术价值，而且在应用上可以为我国贝类的健康养殖提供理论基础，也可以为用贝类作为监测微囊藻毒素对水环境危害的指示物提供科学依据。

需氧生物在氧化还原循环中产生大量的活性氧自由基。生物体在长期的进化过程中，形成了抗氧化系统来清除体内多余的活性氧。抗氧化系统酶类抗氧化剂主要有超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶 (GPX) 及过氧化物还原酶 (Prx) 等。本项目通过铜绿微囊藻的藻毒素胁迫褶纹冠蚌。探清了微囊藻毒素在蚌的器官或组织内的积累情况；克隆出褶纹冠蚌抗氧化酶 SOD、CAT、GPX、GSTs、Prx 等主要抗氧化酶基因以及基因的外显子和内含子；弄清了这些酶基因的结构及在蚌组织中的表达规律；分析了这些酶的特定氨基酸在蛋白质中的功能；探明了这些酶基因重组蛋白性质及对细胞保护功能。另外，还研究了细菌和重金属镉对褶纹冠蚌抗氧化系统主要因子的影响。