工业活动导致土壤中镉含量不断增加,镉会蓄积在农作物中,直接危害人类身体健康,是土壤防治的重要污染物。本研究筛选出东北黑土优势原生动物膨胀肾形虫;探索出重金属镉对膨胀肾形虫的急性毒性效应;解析了96h-LC₅₀和96h-EC₅₀镉暴露下,膨胀肾形虫在分子、细胞和生理生化水平上的响应机制,利用IBR分析膨胀肾形虫对镉环境毒性的评价指标。具体结果如下:1.筛选出东北黑土优势原生动物膨胀肾形虫肾形虫为土壤原生动物中的优势种,在生物进化地位上为多元发生,通过形态学和系统发育分析,确定为膨胀肾形虫哈尔滨种群。2.镉对膨胀肾形虫的急性毒性效应镉胁迫下膨胀肾形虫LC₅₀和LOEC的值均在24 h最低,随时间延长,两个参数浓度增加。膨胀肾形虫的EC₅₀和NOEC的值均在48小时最低,此时镉对膨胀肾形虫分裂抑制效果较为明显,与新化学物质毒性标准比较,镉对膨胀肾形虫为高毒性。3.膨胀肾形虫对镉的响应机制一定浓度的镉会诱导膨胀肾形虫产生氧化应激反应,且对氧化应激的诱导程度与外源镉剂量成正比。镉胁迫在24 h细胞内ROS和RNS水平升高,48 h MDA开始迅速上升。镉对SOD酶、GSH-PX酶、ACP酶和AKP酶的活性存在一定的抑制作用,这种抑制效果与镉的剂量成正比。镉会诱导CAT酶和GR酶的活性,且随着镉的剂量增加这种诱导作用会变强。金属硫蛋白对镉的响应速度与镉剂量成正比。相关性分析表明SOD、CAT、GSH-PX、ACP、AKP和MT与ROS、RNS以及MDA存在一定的负相关。镉胁迫导致SOD和Cd-MT基因整体下调表达,ACP、GST-MTT1和GST-MTT2基因整体上调表达。GST-MTT1与GST-MTT2表达规律一致,但二者与Cd-MT基因的表达趋势相反。4.膨胀肾形虫作为指示生物对镉的环境毒性监测和评价指标镉暴露24 h从NOEC到LC₅₀,明显变化的生物标志物依次为MDA、CAT、ACP和GR;48 h从NOEC到EC₅₀变化最明显的生物标志物都为GR,LC₅₀下ROS变化最明显;72 h和96 h从NOEC到LC₅₀变化最明显的生物标志物依次为ROS、CAT、GR和MT。可在镉暴露24 h通过快速检测MDA、CAT、ACP和GR作为环境毒性的评价指标。