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镉（Cd）是一种有毒的非必需重金属元素,可对动物组织器官造成不良影响。Cd等重金属在水生环境的污染已经成为世界范围内重要的环境问题。背角无齿蚌（Anodonta woodiana）作为“淡水贝类观察”的指示生物,经常被用于监测淡水环境的污染状况。鳃和消化腺通常是研究Cd对软体动物双壳类不良影响的靶器官,双壳类动物的肾对Cd也有很强的富集能力。本学位论文旨在筛选适合于淡水环境中Cd污染监测与评价的背角无齿蚌组织及相应的生物标志物。本学位论文研究了Cd在背角无齿蚌肾、鳃和消化腺等八种主要组织器官的积累与排除,分析了亚慢性镉对肾、鳃和消化腺造成的氧化应激与组织病理学变化,并探究了亚慢性镉对短期镉暴露靶器官鳃和长期镉暴露靶器官肾Nrf2等七种抗氧化相关基因mRNA表达的影响。首先,将背角无齿蚌暴露于Cd(0.168和0.675 mg·L-1)28 d后,检测八种组织器官肾、鳃、消化腺、外套膜、内脏团、足、闭壳肌和血淋巴的Cd累积量。结果显示,Cd的累积量在检测的组织器官中均显著地增高（p<0.05）,且肾的Cd累积量最高。消化腺和鳃的Cd累积量分别处于第二位和第三位。除了血淋巴Cd积累量在d14达到最高值外,其余组织中Cd的累积量都随着暴露时间和浓度的增加而增加。各组织的生物富集系数（BCF）也随着暴露时间的增加而增加,但与暴露浓度呈负相关。随后,再将背角无齿蚌置于清水中,进行28 d的Cd排除实验。结果发现,内脏团的Cd排除率最高,肾、消化腺和鳃的Cd排除率几乎达到了40%。但是,这三种组织器官中的Cd含量仍高于其他组织。在此基础上,检测并分析了背角无齿蚌经Cd(0.168和0.675 mg·L-1)暴露28 d,鳃、消化腺和肾的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）、谷胱甘肽（GSH）、总抗氧化能力（TAC）和丙二醛（MDA）七种指标和组织细胞形态结构的变化。结果显示,经Cd暴露后,鳃组织器官中GST和MDA,消化腺GPx、GSH、TAC和MDA,以及肾中TAC和MDA均被显著诱导（p<0.05）;鳃SOD和CAT,肾SOD、CAT、GPx和GST均被显著抑制（p<0.05）。同时,在这三种组织器官中,观察到细胞形态结构发生了明显的组织病理学损伤,并且与MDA的结果一致。随着Cd暴露时间的延长,鳃和消化腺中的组织损伤不断加重。但肾在Cd暴露d 7比d 28受到的损伤更严重。最后,检测了背角无齿蚌经Cd(0.168 mg·L-1和0.675 mg·L-1)暴露28 d,鳃、消化腺和肾中抗氧化相关基因mt、nrf2、keap1、cu/znsod、cat、gst和trx mRNA的表达情况。结果显示,鳃中这七种基因的表达量过低,绝大部分个体经qPCR无法检测到Ct值,随后对部分表达量较高的个体进行半定量PCR也发现各目的基因扩增片段的条带也大多较暗。Cd暴露后,肾gst mRNA表达量均显著下调（p<0.05）。0.168 mg·L-1 Cd暴露后,肾mt mRNA表达量在d 7上调,在d 28下调;肾nrf2 mRNA表达量上调,且伴随着keap1 mRNA表达量下调以及cu/znsod、cat和trx mRNA表达量上调（p<0.05）。0.675 mg·L-1 Cd暴露后,肾mt mRNA表达量上调;肾nrf2mRNA表达量无明显变化,keap1以及cu/znsod、cat、trx mRNA表达量均表现为下调（p<0.05）。综上所述,得出如下结论:1.背角无齿蚌的肾、鳃和消化腺是亚慢性Cd积累的靶组织器官。鳃的Cd积累量可以反映短期的Cd污染,肾和消化腺中的Cd积累可以指示长期的Cd暴露。2.内脏团、肾、鳃和外套膜是背角无齿蚌排除Cd的重要组织器官。3.背角无齿蚌鳃IBR/n指数（整合SOD、CAT、GPx、GST活性和GSH含量）,可以监测短期高剂量的Cd暴露;肾IBR/n指数可以监测长期低剂量的Cd暴露。背角无齿蚌鳃GST活性和MDA含量、消化腺GPx活性以及肾SOD活性适合用作指示水体Cd污染的生物化学生物标志物。4.背角无齿蚌肾gst mRNA表达量适合用作监测水体Cd污染的分子生物标志物。