长江中下游环境DNA宏条形码生物多样性检测技术初步研究

长江生物多样性在人为影响下面临严重威胁,物种监测是生物多样性保护的基础,为完善长江水生态监测体系,实现高效无损伤的物种监测,在长江中下游干流3个江段（新滩、安庆和芜湖）采集水样,建立长江水样环境DNA宏条形码物种检测体系并评估其有效性.结果表明:①长江中下游环境DNA宏条形码检测到32个物种,包括20种鱼类、1种水生哺乳动物（长江江豚）和11种陆生动物,其中鱼类物种包括鲤形目、鲇形目、鲈形目和鲱形目,其种数占鱼类总种数的比例分别为60%、25%、10%和5%.②长江中下游渔获物中资源量居首位的鲤形目在环境DNA调查中序列数最多,占鱼类总序列的96.2%,其次为鲱形目（占比为3.5%）,鲇形目和鲈形目占比较低,分别为0.2%和0.1%,4个类目序列相对丰度与渔获物种资源量组成差异较大.③环境DNA调查次数约占传统渔获物调查次数的几十至几百分之一,采样时间不足努力量最少的渔获物调查的1%,检测到的鱼类种数为传统调查总数的31%~49%.④安庆采样点位于长江中下游长江江豚密度最高的江段,其环境DNA检出率和序列相对丰度在3个采样点中均最高.研究显示:长江水样环境DNA包含水陆复合生态系统的生物多样性信息,利用水样环境DNA宏条形码可检测不同类群的水生和陆生物种;对于鱼类物种检测,环境DNA宏条形码比传统调查方法效率更高,可对传统调查结果进行补充;环境DNA宏条形码生物多样性检测主要受分子标记体系和核酸序列数据库限制,获取全面的物种多样性和资源量信息需要对检测分析方法进行进一步完善.      

DNA链断裂作为醛类污染物接触标志物的研究

应用单细胞凝胶电泳技术 ,通过对小鼠脾淋巴细胞染毒试验 ,测定了甲醛、乙醛、丙稀醛单独及联合作用下对细胞DNA分子链断裂损伤。结果表明 ,3种醛均能引起DNA分子发生链断裂 ,对于乙醛和丙稀醛存在明确的剂量 -反应关系 ,3种化合物还还存在着一定的协同作用。上述结果提示醛类污染物潜在致癌性的一个可能机制以及DNA断裂作为醛类化合物接触标志物的可能性。     

标准石英粉尘及青石棉直接诱导8-羟基脱氧鸟苷加合物形成的研究

应用液相色谱结合电化学检测技术，研究了标准石英粉尘和青石棉体外诱导DNA分子氧化损伤产生加合物8－羟基脱氧鸟苷的形成与机制。结果表明，石英粉尘和青石棉均可致DNA分子氧化损伤并形成8－羧基脱氧鸟苷，但青石棉作用强于石英粉尘；石英粉尘的青石棉对H2O2氧化DNA的催化能力有较大差异。标准石英粉尘和青石棉，具有直接的遗传毒性；两者诱导DNA分子形成强致突变的8－羧基鸟苷可能是其潜在致癌机制之一。     

鹦鹉螺化石证明地球曾经历大规模物种灭绝

英国科学家最近在英国布菜德福市发现一种奇怪的生命体。这种生物体基因代码多达120万个字符，比典型的病毒至少长10倍。它含有大量用于蛋白质转化的基因和用于DNA修复酶和其他蛋白质的基因，而这些特征过去都被认为是细胞生物体的标志。     

单细胞凝胶电泳技术在环境污染物检测中的应用

主要介绍了单细胞凝胶电泳技术(SCGE),包括SCGE的原理、方法及其在环境污染物检测中的应用,该技术可用多种污染物的检测且灵敏度高,具有广阔的应用前景。即SCGE对大气污染物、重金属、醛类及辐射污染的检测,具有高度敏感性,是具有广阔应用前景的新技术。     

斑马鱼基因组随机扩增DNA多态性研究

采用随机扩增DNA多态性（RAPD）技术，对毒性试验的模式生物斑马鱼（Danio rerio）基因组进行了分析。结果显示，在Amersham Pharmacia公司随机扩增引物系列中，分别在01号引物的829bp、534bp，02号引物的572bp，及06号引物的495pb，各出现1条稳定条带，而环磷酰胺作用后的斑马鱼基因组DAN随机扩增产物中，缺少了部分稳定条带。这可以明确判定受试斑马鱼的基因发生了改变，为水环境遗传毒性效尖的研究提供了初步的数据基础。     

转基因食品安全吗？

转基因食品是通过基因技术加入了外来基因或去除原有基因的食品。许多人担心,吃了转基因食品动植物的基因会转移到人体中。这是由于不了解基因作用原理而产生的一种误解。几乎任何食品都含有基因,不论基因的来源如何,构成基因的物质 DNA(脱氧核糖核酸)进入人体后,都会被酶分解破坏成小分子,不可能将外来遗传信息带到人的基因组里。从这个角度上说,转基因食品与传统食品并没有差别。导致公众对转基因食品担忧的因素还有:转基因食品可能产生新的有害物质或过敏源;自身能制造杀虫毒素的转基因作物,毒素可能伤害其他生物,或进入食物链威胁家畜与人类健康;转基因作物可能与野生亲缘作物杂交,造成“基因污染”;抗虫害的转基因作物,可能导致对其毒素有抵抗力的害虫获得生存优势,成为新的     

铜胁迫对不同基因型谷子幼苗基因组DNA多态性的影响

采用室内盆栽土培法,以4种基因型谷子(D2-8、安06、黄米、朝谷)为供试材料,研究了不同浓度Cu2+胁迫对谷子幼苗体内可溶性糖、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量和基因组DNA多态性的影响.结果表明,经50~400 mg·kg-1Cu2+处理30 d后,4种谷子幼苗体内可溶性糖含量与对照相比呈现先上升后下降的趋势,在50 mg·kg-1时达到最大值.当浓度为200mg·kg-1以上时,4种谷子的可溶性糖含量的平均降幅为对照的32.44%~56.5%.脯氨酸则表现为低含量(≤50 mg·kg-1)的促进和高含量(≥100 mg·kg-1)的抑制效应,MDA含量均有增加且与对照差异显著(P<0.05).Cu2+胁迫下不同基因型谷子幼苗基因组DNA的RAPD图谱发生明显变化,表现为单条或多条RAPD谱带的增加和缺失或者荧光强度的改变,细胞中基因组模板DNA的稳定性下降,DNA多态性变化与Cu2+浓度之间存在剂量-效应关系.不同基因型谷子对Cu2+胁迫的生理和遗传损伤响应存在差异.利用RAPD技术获得的DNA多态性变化可作为检测Cu2+遗传毒性效应的生物标记物.     

重金属离子快速检测技术研究与应用进展

在突发环境污染事件和区域生态风险筛查中迫切需要环境样品中重金属离子的快速检测技术手段。环境样品中重金属离子的快速检测技术有电化学方法和生物学方法。电化学检测方法主要是阳极溶出伏安法(AnodicStripping Voltammetry,ASV),可以同时检测多种重金属离子,有标准化认证的产品,但是检测成本相对较高。随着纳米粒子技术(Nanoparticles,NPs)和石英微天平分析技术(Quartz Crystal Microbalance,QCM)的引入,ASV法的检测成本将不断降低;生物检测方法包括免疫检测(Immunoassay,IA)和功能DNA(Functional DNA)检测技术。重金属离子的免疫检测技术样品通量大,检测成本低,已经广泛用于食品行业,其中汞离子的免疫检测方法已经成为环境样品标准检测方法之一。免疫检测传感器技术将拓展重金属离子的快速检测的应用空间。功能DNA传感器检测的研究为重金属离子的快速检测提供了新的技术手段,但是这些仅限于实验室研究,还没有达到实际应用的水平。     

2014年APEC期间北京市PM10和PM2.5氧化性损伤能力研究

为评估APEC会议期间联防联控措施对北京市大气可吸入颗粒物毒性的影响,采集2014年APEC会议前后3个月北京市大气PM₁₀和PM_2.5样品,应用质粒DNA损伤评价法来研究其氧化性损伤能力. 结果表明,APEC会议期间PM₁₀对DNA的损伤率高于PM_2.5,颗粒物对 DNA损伤率随剂量的增加而增加. 本研究用TD30值来指示颗粒物氧化性损伤能力,TD30为引起30%的DNA损伤率所需要的颗粒物剂量（单位为 μg·mL^-1）,TD30值越低,颗粒物氧化性损伤能力越强,APEC会议前后样品的TD30值表现为 APEC期间（11月）>APEC前（10月）>APEC后（12月）,说明氧化能力APEC后 >APEC前 >APEC期间. 用PM₁₀质量浓度乘上其在250 μg·mL^-1 剂量下的DNA损伤率得到颗粒物暴露毒性指数TI（toxic index）,与往年具有代表性月份样品的数据对比,TI大小顺序为2004年 >2014年 >2008年,说明大气中颗粒物暴露毒性随着政策控制力度的加大而降低.