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镉(Cadmium,Cd)作为一种严重的环境污染物,对人体具有致癌性,不仅能在生物体内蓄积影响机体的生长、发育和生殖,还可以促进活性氧自由基(Reactive oxygen species,ROS)的过量生成,但其分子和细胞毒性机理并不十分明确。有丝分裂原蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)在调节细胞存活、增殖和分化中是重要的信号分子,并能够被镉胁迫激活。本文在实验室前期工作的基础上,以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中参与镉胁迫应答的两个MAPK信号传导途径细胞壁完整性(Cell Wall Integrity,CWI)途径6个基因MID2、BCK1、SLT2、RLM1、SWI4、SWI6和高渗透压甘油(High Osmolarity Glycerol,HOG)途径7个基因SHO1、STE20、STE50、SSK1、SSK2、PBS2、HOG1为研究对象,利用合成基因阵列(Synthetic genetic array,SGA)方法成功构建了369个双基因缺失株,通过倍比稀释表型分析发现,在应答镉胁迫过程中,部分镉离子耐受相关基因与上述13个基因之间具有遗传互作,这些基因的功能主要集中在新陈代谢、蛋白修饰、转录和细胞运输等方面。同时,通过检测CWI途径和HOG途径两组基因之间42个双基因缺失株的镉敏感表型发现,CWI途径在应答镉胁迫过程中的作用要强于HOG途径,然而,受CWI途径部分控制的Swi4/Swi6转录因子复合物的基因缺失株与HOG途径基因缺失株ste20、ste50、pbs2和hog1在镉敏感性中具有协同效应。利用蛋白印迹法检测镉胁迫下MAPK-Slt2p的激活,结果发现镉诱导CWI途径激活不依赖于HOG途径和钙/钙调蛋白信号转导途径。此外,通过ROS荧光探针检测细胞内ROS含量发现镉能够诱导ROS的产生,CWI途径和HOG途径在镉诱导ROS产生中起着负调控作用,同时还发现在镉胁迫下8个双基因缺失株bck1ste20、slt2 ste20、slt2 ste50、swi4 ste20、swi4 ste50、swi6ste50、swi6 pbs2、swi6 hog1中ROS含量高于它们对应的单基因缺失株,9个双基因缺失株mid2 ste50、mid2 ssk1、mid2 pbs2、mid2 hog1、bck1 sho1、bck1 ste50、bck1 ssk1、bck1 ssk2、slt2 hog1中ROS含量不能被镉诱导,且低于对应的单基因缺失株,因此,这些基因之间在镉诱导ROS产生中也具有遗传互作。