金属硫蛋白（MT）是生物体内集重金属解毒、清除自由基、维持细胞内金属离子稳态平衡等功能于一身的小分子蛋白，广泛分布于生物体内。本文主要进行马氏珠母贝金属硫蛋白基因的克隆，镉离子和锌离子的联合效应对马氏珠母贝金属硫蛋白基因表达的影响，以及温度和盐度的联合效应对马氏珠母贝金属硫蛋白基因表达的影响。旨在为海洋无脊椎动物动物金属硫蛋白的分子进化及环境因子影响下马氏珠母贝金属硫蛋白基因表达的研究提供科学的依据，为研究马氏珠母贝MT基因的表达、维持马氏珠母贝细胞内环境稳定及提高马氏珠母贝抵抗不良环境的能力提供理论依据。具体研究如下：采用RACE技术克隆首次从马氏珠母贝（Pinctada martensii）中克隆金属硫蛋白基因的cDNA全长。获得的cDNA序列全长为512bp（GenBank登陆号：KC197172），5’UTR为30bp，3’UTR为245bp，开放阅读框为237bp，编码78个氨基酸，分子量为7.67kD，理论等电点为5.83，半胱氨酸含量丰富，占编码氨基酸的26.9%，具有无脊椎动物金属硫蛋白的特征序列CKCXXXCXCX（C是半胱氨酸，K是赖氨酸，X指除半胱氨酸以外的其他氨基酸）。蛋白序列特征分析表明，该序列与其他贝类的金属硫蛋白基因具有很高的相似性，具备金属硫蛋白的典型特征，是金属硫蛋白家族的成员。采用中心复合设计（Central composite face-centered, CCF）和响应曲面法在实验室条件下研究了Cd²⁺与Zn²⁺对马氏珠母贝鳃组织的MT基因（SMT）与消化腺组织MT基因（XMT）表达的影响。Cd²⁺、Zn²⁺的浓度范围均为0-2mg/L。试验结果表明：1.在马氏珠母贝鳃组织中，Cd²⁺与Zn²⁺两因子一次效应、互作效应、二次效应及二次效应互作对SMT表达影响都极显著（P<0.01）；(Cd²⁺)²与Zn²⁺互作时对SMT表达的影响不显著（P>0.05）；Cd²⁺与(Zn²⁺)2互作时对SMT表达的影响极显著（P<0.01）。而在马氏珠母贝消化腺组织中Cd²⁺对XMT表达影响不显著（P>0.05），Zn²⁺对XMT表达影响极显著（P<0.01）。2.从响应曲面图中可以看出，当不加入Zn²⁺时，XMT表达量的相对值随着加入Cd²⁺浓度的上升呈先升高后降低的趋势，但是降低的变化不显著（P>0.05）；当不加入Cd²⁺时，XMT表达量的相对值随着加入Zn²⁺浓度的上升而逐渐升高；当Zn²⁺的浓度为1mg/L时，Cd²⁺浓度为2mg/L时的XMT表达量比浓度为1mg/L时低。3.建立了马氏珠母贝MT基因表达与Cd²⁺、Zn²⁺间关系的模型方程(方程中C代表Cd²⁺，Z代表Zn²⁺)：SMT=1.64×10^-5+0.03C+0.05Z+0.52C×Z0.02C²-0.02Z²-0.17C²×Z0.21C×Z²⁺0.08C²×Z²IXMT=1.35×10^-4+0.04C0.13Z+0.85C×Z0.01C²+0.16Z²-0.45C²×Z-0.64C×Z²+0.34C²×Z²SMT、XMT表达模型的决定系数均为0.9999，表明模型的拟合度极高，模型选择恰当，可用于预测Cd²⁺、Zn²⁺对马氏珠母贝MT基因表达的影响。采用中心复合设计（Central composite face-centered, CCF）和响应曲面法在实验室条件下研究了温度、盐度对马氏珠母贝MT基因表达的影响。温度（T）、盐度（S）的范围分别为20-32℃、20-36‰。试验结果表明：1.温度对马氏珠母贝鳃MT基因表达的相对值影响极显著（P<0.01），盐度对马氏珠母贝鳃MT基因表达的相对值影响不显著（P>0.05）；温度与盐度两因子的一次效应互作和高级互作对马氏珠母贝鳃MT基因表达的相对值影响都极显著（P<0.01）。2.建立了马氏珠母贝MT基因（MT）表达与T、S间关系的模型方程：MT=0.09-7.73×10^-3T-7.29×10^-3S+6.55×10^-4T×S+1.75×10^-4T²+1.62×10^-4S²1.47×10^-5T²×S-1.45×10^-5T×S²+3.21×10^-7T²×S²MT表达模型的决定系数为0.9999。表明模型的拟合度极高，模型选择恰当，可用于预测温度和盐度对马氏珠母贝MT基因表达的影响。