改良单细胞凝胶电泳技术在海洋环境污染物生物监测中的应用

The single cell gel electrophoresis technique (SCGE or comet assay) is a simple, sensitive, reliable, and rapid method to detect DNA damage in eukaryotic cells. SCGE has advantages over other DNA damage methods, such as micronucleus assay. The improved SCGE was applied to the ecotoxicology monitoring of the local marine species. Suitable unicellular algae were used as SCGE experiment materials for genotoxicity, ecology, genetic toxicology, DNA damage and repair of testing. In addition, in various marine invertebrates and fish was used for the SCGE, to evaluate genotoxicity of pollutant and its differences between species, sex, diet, marine areas temperature, and sampled marine sites. The study provides date useful for integrated assessment of marine biological monitoring.

单细胞凝胶电泳技术是一种快速、灵敏的检测细胞DNA 损伤与修复的方法，这一技术应用于环境生物监测时具有优于微核实验等技术的特点。将改良的SCGE技术与本地区海洋常见生物类群结合起来，找出符合本地地域特色的海洋环境污染SCGE生态毒理学监测途径；筛选合适的海洋生活单胞藻做为SCGE实验材料用于基因毒性、生态学、遗传毒理学、DNA 损伤与修复的检测等多方面研究。选择本地域常见多种无脊椎动物及鱼类，用于SCGE实验，检测环境污染物对动物的影响，以及这种影响与动物种类、性别、食性、环境温度以及采集地点之间的关系。为海洋环境生物监测进行综合分析提供科学的实验依据。

1、在实验室环境下对杜氏盐藻，金藻，沙蚕，文蛤，牡蛎，罗非鱼和鲻鱼进行了培养或饲养。2、以这些动物细胞为材料分别进行彗星电泳实验，挑选可用做彗星电泳材料的动物。3、对罗非鱼用Cr6+ 、Pb2+ 、Cu2+ 和Hg2+进行离体胁迫，彗星电泳检测重金属胁迫对血细胞DNA损伤的影响； TDNA%、TL、TM和OTM 四种参数作为DNA损伤程度的指标。发现鱼血细胞对四种重金属胁迫都很敏感。重金属浓度与DNA损伤程度具有剂量-效应关系。罗非鱼可以考虑作为河口地区水环境污染检测的指示动物。4、对双齿围沙蚕进行了Cr6+ 、Pb2+ 、Cu2+ 和Hg2+整体胁迫，通过彗星电泳，微核实验和抗氧化酶活性（POD、SOD、GPx和GR）分析，探索重金属对沙蚕的遗传毒性及蛋白质毒性；用非侵入法收集沙蚕体腔细胞，用于彗星电泳和微核实验。重金属浓度升高引起彗星电泳的四种参数值随之增加，体腔细胞DNA损伤程度也随之增加。另外，胁迫时间越长， DNA损伤程度越大。揭示了重金属胁迫与沙蚕体腔细胞DNA损伤之间存在着剂量-效应关系和时间-效应关系。微核实验表明，随着胁迫时间的延长或胁迫浓度的提高，微核频率也逐渐提高。彗星电泳和微核实验两种实验结果具有高度一致性，抗氧化酶活性分析可以为重金属污染对沙蚕影响程度提供参考。综上所述，双齿围沙蚕是海洋环境污染生物检测的理想的指示生物，彗星电泳和微核实验是海洋环境污染遗传毒理性研究最佳的实验手段。