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在工业化和农业化水平高度发达的现代,工业废水废渣、农药残留物等化学污染物无可避免地进入人类生活,这些化学物质有可能危及人类健康,诱发DNA损伤甚至癌症。因此,人们迫切希望开发一种快速有效地评估化学物质遗传毒性的筛查方法。质谱、色谱等方法可对化学物质进行有效分析,但其成本高、操作复杂、受测时间较长。而细菌检测系统在此方面更具应用前景和吸引力。目前应用较广泛的遗传毒性物质快筛系统主要是SOS/umu显色技术,即在鼠伤寒沙门氏菌中转入β-半乳糖苷酶基因lacZ的表达载体,当暴露于致癌物时,可诱导lacZ的表达,通过测定lacZ的活性来筛查环境中的致癌物。本研究构建了一种新的遗传毒性物质快速检测体系。以SOS响应启动子umuDC控制噬菌体裂解基因SRRz的表达,将此表达载体导入大肠杆菌,所得重组菌株与待测物质共孵育,半小时后,即可通过肉眼观察菌液浊度变化来判断受测物是否具有遗传毒性。因此,该系统具有检测时间短,操作简单,成本低等特点,易于实现高通量的筛查。进一步利用多种已知有毒化合物及其组合检测了该系统的灵敏性,结果表明,该系统对这些有毒化合物均有响应,且甲基谷硫磷(Azinphos-methyl),甲磺酸甲酯(MMS),丝裂霉素C(MMC),抑菌灵(Dichlofluanid)和二噻农(Dithianone)的检测限分别为32μM,6μM,3.3μM,410μM和0.04μM,比传统的SOS/umu方法更为灵敏。同时,本论文以不同浓度六价铬离子为标准,拟合得到其剂量-效应曲线方程,根据受试物对重组菌的裂解效率即可推算出与其等效的铬离子浓度,方便进行不同物质间毒性的比较,以及对检测物的总遗传毒性进行半定量测定。利用此方程比较了以上五种有毒化合物的毒性,结果表明,MMS和Dichlofluanid分别具有最高和最低的毒性,与已有文献报道一致。最后,利用该检测系统对环境水样遗传毒性进行了测试,随着水样浓度的不断提升,对重组菌的裂解效率也显著增加,说明该水样中存在遗传毒性物质,相当于0.08μM六价铬离子的毒性。以上结果表明,本论文开发的检测体系不仅操作简单,成本低;且具有良好的灵敏度和较广泛的检测范围;通过等效铬离子浓度换算,还能实现对毒性物质的半定量测定,适于进行环境中遗传毒性物质的现场实时监控以及高通量筛查。