微囊藻毒素NC-LR在水稻中積累和轉(zhuǎn)運的初步研究.pdf

1、太湖藍藻水華引發(fā)嚴重的水體微囊藻毒素污染。微囊藻毒素-LR(MC-LR)是普遍存在且毒性最強的一類微囊藻毒素。依賴于太湖水體灌溉的水稻是我國南方水稻產(chǎn)區(qū)的重要組成部分。雖然MC-LR在動物細胞中轉(zhuǎn)運的分子機制已很明確，但目前關(guān)于MC-LR在植物中的積累機制及其安全風險評估鮮有報道。本文以水稻為材料，首先研究了其對MC-LR的累積量與毒性反應(yīng)之間的相關(guān)性;然后檢測了太湖周邊稻田水稻籽粒中的MC-LR的累積量，并進行了食品安全風險評估;最后

2、從水稻體內(nèi)克隆了首個潛在的植物MC-LR轉(zhuǎn)運蛋白基因，并進行了初步的功能驗證。
　　第一，MC-LR在水稻中累積與毒性反應(yīng)的相關(guān)性研究。采用不同濃度MC-LR(0-5μg/mL)處理水稻種子和幼苗。結(jié)果顯示:高濃度MC-LR顯著抑制種子萌發(fā)，這與淀粉酶活性的顯著下降密切相關(guān)。MC-LR能夠在水稻幼苗體內(nèi)顯著累積;中低濃度處理下(0.05-1μg/mL)，MC-LR在水稻體內(nèi)的累積量與幼苗生長成顯著負相關(guān)，與氧化損傷相關(guān)指標(MDA

3、、POD、CAT、SOD)呈顯著正相關(guān)。由此推斷，吸收到水稻幼苗體內(nèi)的MC-LR很可能通過引起細胞氧化損傷反應(yīng)進而導(dǎo)致生長受阻。
　　第二，MC-LR在水稻籽粒中累積的食品安全風險評估。從太湖周邊采集44個水稻籽粒樣品，并采用ELISA檢測其中的MC-LR含量。結(jié)果顯示，共有21個樣品檢測出MC-LR(0.04-3.19μg/kg DW)，檢出率為48％。風險評估結(jié)果顯示，每天食用這些大米所攝入的MC-LR未超過WTO規(guī)定的MC-

4、LR安全限量標準。這說明自然水體中的MC-LR能夠在水稻籽粒中積累，存在一定的生態(tài)風險，但目前太湖周邊水稻中MC-LR的累積量還相對較低。可能源于兩個原因:一方面，太湖水體中的MC-LR濃度不足以引起其在水稻籽粒中的大量積累;另一方面，水稻通過根-莖-籽粒，逐步進行MC-LR的吸收和累積，長距離運輸可能降低了MC-LR在籽粒中的積累效率。
　　第三，水稻中潛在的MC-LR轉(zhuǎn)運蛋白基因OsOATPM的克隆與分析。以動物已報道的MC-

5、LR轉(zhuǎn)運蛋白基因為檢索靶標，從水稻基因組中檢索到同源的類似基因LOC_Os04g44430，并將其命名為OsOATPM。通過RT-PCR克隆到該基因全長cDNA(1794 bp)，其上游存在豐富的轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件。序列分析預(yù)測顯示OsOATPM蛋白屬于典型的跨膜蛋白，具備運輸多肽的功能。將OsOATPM基因在大腸桿菌（Escherichiacoli,E coli）中進行原核表達并進行功能分析，發(fā)現(xiàn)OsOATPM很可能介導(dǎo)了MC-LR的外排運