目前,全球的水污染极其严重,在引起水污染的诸多因素中,重金属的排放与迁移导致的水体污染日益显著,其危害程度也逐日渐增。铅作为重金属污染中毒性较大的一种,其危害十分常见。生活中铅污染的来源极为广泛。作为具有神经毒性的重金属,其毒性十分严重。对于生物而言,铅毒可以作用与全身各个系统和器官,铅不仅对生物细胞的超微结构影响严重,对神经系统损伤也十分明显,因此,目前关于铅毒理学的研究已成为水体重金属污染的一个热点课题。关于铅的研究目前主要关注于引发机体产生“亚临床毒性”,基因水平的损伤研究进行较少。探究铅毒害胁迫下整体基因的改变和基因表达量的变化、相关代谢变化对于从分子水平研究铅胁迫下的毒理机制及铅损伤后的修复机制十分重要。日本三角涡虫(Dugesia japonica)属扁形动物门,涡虫纲,生活在淡水环境中。作为淡水污染指示动物,日本三角涡虫在环境水源重金属污染研究评估方面起到重要作用。本实验采用日本三角涡虫作为实验动物。经醋酸铅溶液(80mg·L-1)处理48h,miRNeasy Mini Kit(217084)试剂盒提取总RNA, Agilent2100测定总RNA的浓度、OD值,Illumina进行RNA-Seq测序。得到Clean reads,并将reads与参考序列比对、统计,筛选差异基因。对筛选出的差异基因进行GO功能显著性富集分析,WEGO进行功能分类统计,以及Pathway显著性富集分析。本研究的主要成果如下：1.通过高通量测序,秀丽杆线虫(Caenorhabditis elegans)为比对参考物种,对照组共得到Clean Reads6,005,572条,占总reads数的98.83%,铅胁迫组共得到Clean Reads5,836,317条,占总reads数98.94%。以比对到参考基因组上的reads分别为3,259条和3,353条,唯一比对的reads分别有1,563条和1,544条。2.通过比较两组数据从而筛选出差异表达的基因总共926条。相对于对照组,铅胁迫组中有451条基因表达量上调,475条基因表达量下调。通过GO功能显著性富集分析,有409条归为“cellular component",555条归为‘’molecular function",552条归为"biological process"。通过KEGG Pathway显著性富集分析,共有642条差异基因映射到了228条不同的代谢途径上,其中代谢途径最为丰富的是‘’Metabolic pathways"代谢路径,共有135条差异基因。其次是Ribosome代谢路径,共有53条差异基因Oxidative phosphorylation代谢路径,共有38条差异基因。3.通过分析,在蛋白质合成场所中,发现铅胁迫组的核糖体大亚基中有18个下调基因,11个上调基因,核糖体小亚基中上调基因有16个,下调基因有8个;内质网中发现上调基因15个,下调基因18个发现的一些铅胁迫应答基因可能会引起蛋白合成受阻、促进凋亡等生物效应4.在氧化磷酸化通路上,发现了与5个电子传递链复合体NADH脱氢(复合体Ⅰ)、琥珀酸脱氢酶(复合体Ⅱ)、细胞色素C还原酶(复合体Ⅲ)、细胞色素C氧化酶(复合体Ⅳ)和ATP合酶(复合体Ⅴ)相关的关键性差异表达基因。在铅胁迫条件下,这些差异基因表达量出现上调或下调,以维持氧化磷酸化途径正常进行。5.通过差异表达谱分析,发现铅胁迫损伤主要作用在细胞的核糖体和线粒体。通过影啊核糖体与内质网蛋自质合成相关基因表达,影响细胞结构与功能。另外,通过影响线粒体氧化呼吸链主要组成蛋白的表达,影啊线粒体功能,诱导细胞凋亡