重金属污染来源广、易扩散、难清理、易在生物体内累积，严重危及着动植物生长和人类健康。因此，如何检测并控制重金属污染成为当前的研究焦点。斑马鱼因其体积小、代时短、胚胎透明、体外发育、成本低等优点，迅速成为应用广泛的脊椎动物模式生物；丰富的遗传信息、充足的突变体材料和大量的技术优势更促进了斑马鱼在脊椎生物发育学、遗传学、生态学、基础生物医药学、毒理学等多个领域的应用研究。本研究克隆斑马鱼mt基因启动子，以切除广谱启动子CMV的真核表达质粒pEGFP-N3为载体，构建重金属敏感型重组质粒pEGFP-zMT，通过显微注射的手段转入Tübingen品系斑马鱼一细胞期胚胎，获得特异性表达GFP的转基因斑马鱼。荧光显微镜下挑取表达GFP的转基因斑马鱼F0，并通过PCR和RT-PCR的手段进行分子验证。其他阳性胚胎培养繁殖，结合GFP表型筛选进行杂交纯化，F2代开始出现纯合子，并筛选到两种特异性GFP表型转基因斑马鱼pMT-Tü/Ⅰ和pMT-Tü/Ⅱ。pMT-Tü/Ⅰ斑马鱼胚胎表皮组织斑点状表达GFP，斑点贯穿胚胎全身，沿体轴对称的两列，脑部斑点较密集，躯干部呈整齐的两列，沿体轴对称延伸至尾部。pMT-Tü/Ⅱ胚胎整体表达GFP，表皮组织、肌肉和骨骼组织都发现GFP高强度表达。根据中华人民共和国《生活饮用水卫生标准》、《生活污水排放标准》和《污水综合排放标准》关于总锌、总镉最高允许排放浓度的规定，设计Zn²⁺和Cd²⁺浓度梯度处理液，分别对3dpf、5dpf和10dpf斑马鱼胚胎进行6h、12h和24h急性毒性实验。结果发现，低浓度重金属(1.000mg/LZn²⁺、2.000mg/L Zn²⁺、0.005mg/L Cd²⁺、0.005mg/L Cd²⁺)未对胚胎发育及表型产生肉眼可见的影响。随着重金属处理浓度增加，胚胎开始出现发育抑制、心包囊肿、脊柱弯曲等畸形，并有一定数量的胚胎死亡，畸形及死亡胚胎比例随着重金属浓度增加而增加。同一重金属处理浓度下，不同发育阶段胚胎对重金属的抵抗能力有很大差异，10dpf的胚胎重金属毒性抵抗能力明显高于5dpf胚胎，3dpf胚胎毒性能力最弱。以pMT-Tü/Ⅰ和pMT-Tü/Ⅱ斑马鱼10dpf胚胎为材料，进行Zn²⁺（1.000mg/L、2.000mg/L、5.000mg/L、10.000mg/L）和Cd²⁺（0.005mg/L、0.010mg/L、0.100mg/L）6h和24h暴露处理。实时定量PCR检测GFP表达水平与重金属浓度的定量关系。结果发现，高浓度Cd²⁺（0.100mg/L）暴露处理6h导致pMT-Tü/Ⅰ和pMT-Tü/ⅡGFP表达水平明显上升；Zn²⁺暴露处理6h会抑制pMT-Tü/Ⅰ和pMT-Tü/ⅡGFP表达，而且表皮组织GFP抑制程度随Zn²⁺浓度增加而上升。Zn²⁺暴露24h对pMT-Tü/Ⅰ胚胎GFP表达有强烈抑制作用，对pMT-Tü/Ⅱ胚胎GFP表达则具有浓度依赖性的诱导作用；Cd²⁺暴露24h则对pMT-Tü/Ⅰ和pMT-Tü/Ⅱ胚胎GFP表达都具有强烈的浓度依赖性诱导作用。本研究获得特异性表达GFP的转基因斑马鱼pMT-Tü/Ⅰ和pMT-Tü/Ⅱ，对国家水质标准允许范围内的重金属离子有较高敏感性，可以用于水环境重金属生物感应器。