近年来,人们的生活水平普遍提高,与此同时产生了很多环境污染问题,包括日常产出垃圾的随意丢弃问题,工业上的“三废”问题,农药残留及水环境的污染问题等,严重威胁着人类的生存和健康。为此,人们研发了多种检测环境中的微量遗传毒素的方法,其中物理化学中使用到的色谱和质谱检测技术能够有效地检测出环境中的痕量化学物质,但因其操作繁琐、成本高且测试时间长等缺点,未能在环境毒物检测中得到广泛使用。继而人们又开发出了微生物检测系统,其中,遗传毒性物质短期检测技术Ames试验和SOS/umu试验因其具有检测周期短、检测样品用量少、可靠性高等优势得到了广泛的应用。本研究基于SOS响应原理,选择了5种SOS启动子recA、imuA、qnrB、sulA、cda并选用噬菌体裂解基因SRRz作为启动子下游的报告基因,以大肠杆菌表达菌株E.coli BL21为宿主菌,构建了5种工程菌。将6个典型的遗传毒性物质分别与5种工程菌于37℃共孵育0.5-1 h后,菌株菌体密度开始下降并用肉眼可观察到菌体浊度的变化,验证了5种检测体系对遗传毒物检测的可行性并具有检测时间短,易于操作,成本低等优点;利用化学品诱导工程菌产生的细胞死亡率与药品浓度之间的剂量-效应关系计算得到5种工程菌对不同化学品的检测限,结果显示,工程菌E.coli BL21 pUC-RST(rec A启动子)对5-氟尿嘧啶、过氧化氢异丙苯、异菌脲和硫酸二甲酯四个化学品表现出了更强的响应,其检测限分别为1.2、2.1、1.1和6.6μg/m L,相比于传统SOS/umu实验的LOD值下降了92.5%、58.0%、66.7%和82.6%,此外,工程菌E.coli BL21 p UC-SST(sul A启动子)对异菌脲和硫酸二甲酯也表现出很好的灵敏性,其LOD相比传统SOS/umu实验的LOD值下降了72.7%和92.1%,而其它3株菌则针对不同的化学品会显示出不同的结果。采用具有更好灵敏性的工程菌E.coli BL21 pUC-RST对市售40种农药的遗传毒性进行筛查,结果显示其中16种农药具有遗传毒性。并把它们的检测限与国标GB2763-2016《食品中农药最大残留限量》中规定的农药最大残留限量作比较,结果表明,本研究构建的工程菌对市售的农药产品有很好的响应,并能够检测到低于国标最大残留限量的农药含量。因此,本研究构建的重组裂解筛查体系能够应用于环境中农药残留的检测实验,具有一定的实用价值。综上,本研究构建的遗传毒性物质检测体系具有如下优点:易于操作,检测周期短,所需样品用量少,成本低;并且对于遗传毒性物质响应性好,灵敏度高,检测范围较广泛,能够适用于实际环境样品的现场检测并实现高通量筛选。