镉是容易在水溶液中迁移的工业和环境化学污染物，对生物组织器官有着广泛的毒性损伤作用，因此，研究镉的毒性及其致毒机制具有重要的理论价值和实际意义。长江华溪蟹（Sinopotamonyangtsekiens）终生栖息在淡水中，对污染物敏感性很高，是理想的环境监测模式指示生物。mRNA差异显示技术具有高效、简便等优点，可广泛应用于鉴定新基因的研究，并可同时分析样品间基因表达差异。鉴于此，本学位论文在前人研究基础上，采用静水式急性染毒后，首先利用火焰原子吸收分光光度法，研究了4个镉浓度组(CdCl2，5、0.5、0.05、0.005mg/L)、4个镉铜联合浓度组（CdCl2-CuSO4，5+0.1、0.5+0.1、0.05+0.1、0.005+0.1 mg/L）处理长江华溪蟹24h、48h、96h后，心脏和鳃组织中镉和铜的积累情况。其次，根据镉、铜在心脏和鳃组织的蓄积情况，选取24h时间点，采用mRNA差异显示技术，筛选并鉴定了4个镉浓度差异表达的序列。最后，通过综合对比前两部分的实验结果，选取24h、96h两个处理时间点，筛查了镉(5mg/L)、镉铜联合(CdCl2+ CuSO4，5+0.1 mg/L)诱导下心脏、鳃组织中差异表达的序列，寻找镉的应答基因。结果如下:　　(1)镉诱导长江华溪蟹鳃组织中mRNA的差异表达　　镉染毒后，以2种锚定引物和12个随机引物组成引物对，进行反转录PCR，将差异片段克隆、测序。获得20条差异表达明显的cDNA片段，分别在镉诱导后呈高表达、低表达、特异诱导表达、沉默表达，已测序的一个片段为未知基因序列。此片段核苷酸序列大小为661bp，具有3个开放阅读框架，分别从193bp处到411bp处;从2bp处到160bp处;从201bp处到302bp处。推导氨基酸序列含157个氨基酸。　　(2)镉诱导长江华溪蟹心脏组织中mRNA的差异表达　　镉处理前后基因表达在数量水平和质量水平上都存在显著差异，数量水平的差异表现为镉胁迫过程中表达序列标签(ESTs)增强表达或减弱表达;质量水平上的差异表现为镉胁迫使部分ESTs特异诱导表达或沉默表达。12对引物组合共获得246条扩增条带。其中有190条为共有条带，占总条带数的77.2％。差异表达的片段有56条，占总条带数的22.7％。　　(3)镉、铜联合作用对长江华溪蟹心脏和鳃组织中mRNA表达的影响　　镉、铜联合作用后，鳃中铜的积累量明显高于心脏，并且铜的积累量高于镉。在染毒时间和浓度范围内，没有检测出心脏中镉的积累，仅在96h下5+0.1mg/L的Cd+Cu中检出7.8μg/g。当处理时间为96h，鳃中积累量最大为75μg/g，48h时，积累量最大为70μg/g，说明鳃在48h时积累已充分。48h，96h样品中Cu积累值相似，心脏中为1.2μg/g，鳃中101.2μg/g。由此可见，鳃是重金属积累的主要器官之一，并随浓度升高重金属的积累量增大。　　心脏、鳃组织分别检测到48和59条差异表达的基因片段，占可扩增条带的21.5％和24.7％。扩增条带中分别有198条和213条为共有条带，占总条带数的78.5％和75.2％。差异有两种，不只表现为强弱的差异，还发现“有或无”的基因表达差异现象。与第一部分及第二部分实验结果对比发现，镉、铜联合作用下，鳃及心脏组织中的差异表达的基因片段增多。