四环素类抗生素作为一种重要的抗菌药物,在日常生活中广泛使用,但随着畜牧业的快速发展,需求量逐年增加,随之而来的抗生素滥用问题日益严重。四环素类抗生素经常会残留在人们的食物和饮用水中,给人类的健康造成了严重的威胁。为了保障食品安全,建立一种快速简便的四环素残留检测方法具有重要的意义。本文以四环素和tetR蛋白的相互作用关系为基础,建立了四环素残留检测的生物传感器,并构建了两种生物放大器,用以增加响应信号的强度,实现对四环素残留的准确测量。主要研究结果如下:(1)基于四环素与tetR蛋白相互作用关系建立传感部件,以高效绿色荧光蛋白基因(sfgfp)为报告基因构建了用于四环素检测的生物传感器tet-sfgfp系统。四环素浓度(1~16ng/mL)与荧光强度的线性方程:y=135.81x+430(R~2=0.995),最低检测限为2.93ng/mL,低于国家对食品中四环素残留量的要求。用氨苄霉素等进行特异性检测,结果表明该生物传感器具有很好的选择性。牛奶的加标回收实验说明了tet-sfgfp系统可以应用于实际样品的检测。(2)为增加响应信号的强度,本文构建了两种生物传感放大器。分别是T7放大器和级联放大器。T7放大是一种传统的放大模式,利用T7RNA聚合酶的高效性来增强荧光蛋白的表达。构建了tet-T7-sfgfp系统并建立了四环素浓度与荧光强度的线性方程:y=118.85x+398.72(R~2=0.9824),响应信号强度放大到原来的2.14倍。级联放大是利用群体效应调节中存在的一系列酶促反应来增强荧光蛋白表达。构建了tet-LasI和LasIR-RhlIR-gfp系统并建立了四环素浓度与荧光强度的线性方程:y=148.94x-451.54(R2=0.9925),响应信号强度放大到原来的2倍。综上,本文构建了用于四环素检测的生物传感和放大器,并成功应用于实际牛奶样品的检测。