随着社会经济的发展,大量污染物被排放到环境中,其中砷污染已成为人们关注的环境污染问题之一。环境中的无机砷可以通过多种方式进行生物转化而使其毒性降低,这种通过生物降解的方式对砷污染的治理具有重要意义。然而,目前对于砷的生物代谢机制尚不清楚,生物治理方面进展缓慢,因此开展对耐砷生物的发现及砷耐受机制的研究显得尤为重要。四膜虫(Tetrahymena)是一类广泛分布在水生环境中的单细胞真核生物群体,已经很早就在毒理学及环境毒理学的研究中得到应用,尤其梨形四膜虫(T.pyriformis)更是环境毒理学中最常用的生物模型之一。本文发现一种具有比梨形四膜虫更高砷耐受性的柯立斯四膜虫(T.corlissi),并对其高砷耐受性分子机制进行研究,以期为砷的生物防治提供借鉴和参考。本研究首先以柯立斯四膜虫(Tetrahymena corlissi)为实验对象,通过流式细胞仪测定细胞密度,分析四膜虫相对生长率,得到砷暴露下T.corlissi 24h的半数效应浓度(EC50)为110.7μg/mL,是T.pyriformis的3倍,说明T.corlissi与T.pyriformis相同,都具有砷耐受性且远高于其它水生动植物;然后,克隆到T.corlissi砷甲基转移酶(Ars M)基因后与T.pyriformis ArsM基因序列相比对,并进行RT-PCR分析,确定T.corlissi ArsM基因在砷暴露下和无砷暴露下都表达;最后,利用高效液相色谱—电感耦合等离子体质谱仪(HPLC-ICP-MS)联用,对细胞内砷形态进行检测,结果显示野生型T.corlissi具有比T.pyriformis强数倍的甲基化砷的能力,而敲除ArsM基因的T.corlissi则失去了甲基化砷的能力。由此可以推测T.corlissi的ArsM基因具有高效甲基化砷的能力,是其具有超高砷耐受性的分子基础。