【摘 要】
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近年来经济的发展,大量重金属通过各种途径进入到了海洋环境中,使得海洋重金属污染日趋严重,近岸海域更是成为了重金属的富集地。重金属具有难降解的性质,导致其容易在环境和生物体内积累,当积累到一定浓度就会对生物体产生毒害作用。本研究以双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）为研究对象,以铜（Cu）、镉（Cd）为胁迫因子,设置不同浓度处理来探讨双齿围沙蚕响应重金属胁迫的作用机制。利用转
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近年来经济的发展,大量重金属通过各种途径进入到了海洋环境中,使得海洋重金属污染日趋严重,近岸海域更是成为了重金属的富集地。重金属具有难降解的性质,导致其容易在环境和生物体内积累,当积累到一定浓度就会对生物体产生毒害作用。本研究以双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）为研究对象,以铜（Cu）、镉（Cd）为胁迫因子,设置不同浓度处理来探讨双齿围沙蚕响应重金属胁迫的作用机制。利用转录组测序技术研究不同浓度的Cu（0.01、0.5、1 mg/L）、Cd（0.005、0.25、0.5 mg/L）胁迫下双齿围沙蚕的差异表达基因。分别对比铜、镉实验组和对照组的转录组测序结果,共获得了20 232条差异表达基因（DEGs）,其中六个处理组共有的DEGs有101条,Cu处理组共有99条DEGs,Cd处理组共有42条DEGs。KEGG富集分析结果中,六个处理组DEGs共显著富集（P＜0.05）到39个通路中,其中Cu处理组在谷胱甘肽代谢、过氧化物酶体、细胞色素P450对外源物质代谢、DNA复制、细胞周期、ABC转运蛋白通路变化显著;Cd处理组在谷胱甘肽代谢、细胞色素P450对外源物质的代谢、过氧化物酶体、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、ABC转运蛋白、胆汁分泌通路显著变化。通过研究发现,谷胱甘肽代谢、过氧化物酶体、细胞色素P450对外源物质代谢、ABC转运蛋白在双齿围沙蚕响应Cu、Cd胁迫的抗逆过程中起到重要作用,同时筛选出CYP4f4、CYP1A4、Cyp3a25、CYP2B4、cyp17a1、Cyp4f14等响应重金属Cu、Cd胁迫的抗性基因。为研究重金属Cu、Cd对双齿围沙蚕抗氧化酶系统的影响以及细胞损伤情况,本实验使用不同浓度Cu（0.01、0.5、1、5、10 mg/L）和Cd（0.005、0.25、0.5、1、2 mg/L）对双齿围沙蚕进行暴露试验,并测定其抗氧化指标和统计微核率。结果显示,Cu处理组中,第3d和第6d高浓度Cu胁迫下双齿围沙蚕CAT活性被显著抑制,在第12天恢复至正常水平;高浓度组中MDA含量在第3d高于对照组,且随时间变化而逐渐升高;GSH-Px活性整体随时间变化表现先抑制再诱导再抑制的趋势。Cd处理组中,CAT活性整体表现为前期被抑制,随着时间发展逐渐表现为被诱导的趋势;GSH-Px活性与Cu处理一样整体随时间变化表现先抑制再诱导再抑制的趋势;MDA含量与对照组相比无显著变化。值得注意的是,微核试验结果显示,不同浓度的Cu、Cd处理组对双齿围沙蚕微核率产生了较大的影响。各处理组微核率均高于对照组,且随着时间的延长Cd处理组表现为逐渐平缓的趋势,但Cu处理组表现为逐渐升高的趋势。说明微核率可以用来指示重金属Cu、Cd对双齿围沙蚕的毒性效应,CAT和GSHPx活性在一定程度上可以用来评价重金属Cu、Cd对双齿围沙蚕的毒性效应。
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