农药残留和重金属污染是破坏自然和生态环境、危害人类健康的重要因素,而有效的检测方法是控制有害物质扩大污染的前提和基础。当前农药如毒死蜱的检测方法主要是高效液相色谱法、气相色谱法、色谱-质谱/质谱分析方法,重金属如汞离子的检测方法主要是原子吸收光谱法、原子荧光光谱法等。这些传统的仪器方法具有灵敏度高、选择性强等优点。但都具有仪器昂贵、样品处理过程复杂繁琐等弊端。因此需要进一步发展新的检测有毒有害物质的方法。近年发展的核酸适体可以借助氢键、静电作用、范德华力等分子间作用力形成特殊的二级结构,从而特异地识别靶分子。核酸适体具有靶分子范围广、亲和力强、特异性高、制备、修饰方便快速等生化特性,因此以适体为材料建立有害物质的检测方法成为新的趋势。本文分别以毒死蜱和汞离子为靶分子,研究其与核酸适体的作用,建立相应的检测方法。主要内容及结果如下：1.毒死蜱DNA核酸适体的筛选、鉴定及结构分析利用SELEX技术(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment),以链亲和素修饰的凝胶为载体,从合成的长度为91个碱基含有30个随机序列的单链DNA(ssDNA)文库中,筛选获得识别毒死蜱的适体,并利用荧光标记法对其进行了活性分析,测定了适体的筛选效率、亲和力及特异性。结果表明：经过15轮筛选,DNA文库的筛选效率达到44.00%,最终获得9条适体,其中适体N23对毒死蜱具有最高的亲和力,并比较分析了N23对水胺硫磷、丙溴磷、氧乐果的结合活性,利用DNAMAN分析软件,对4个亲和力较高的适体进行二级结构预测及结合位点分析,得出TTCTT、ATAT和GCGC环可能是其活性结构位点。2.毒死蜱核酸适体的改造和检测方法的研究为了提高毒死蜱适体的亲和力,以TTCTT、ATAT和GCGC环为结构单元进行DNA拼接、组装获得3条寡核苷酸,即M1、M2、M3,通过三化合物荧光分析法,鉴定改造后适体的结合活性。结果表明：与N23相比,M3对毒死蜱的结合能力提高,以M1为材料建立毒死蜱的荧光检测方法,在0.0625-0.5mmol/L范围内,荧光强度变化值与毒死蜱浓度呈线性关系,相关系数为0.9942,检出限为0.0625mmol/L。3.镍离子RNA适体的改造及具有结构活性的汞离子适体的获得目前金属离子的核酸适体多为RNA,而RNA在环境中不稳定,极其容易降解,因此尚未出现以RNA为材料建立的金属离子检测体系。为了扩大金属离子适体的应用范围,将RNA适体改造为稳定且有活性的DNA适体则成为一个新思路。对镍离子的RNA核酸适体的碱基序列进行替换、剪切后获得两条DNA寡核苷酸序列DNA1-B和N1。通过荧光法鉴定得出DNA1-B对镍离子有一定的结合能力,而N1对汞离子有较强的特异性结合作用,且汞离子浓度范围为1.25-20ppm (mg/kg)时,N1荧光猝灭体系荧光强度变化值与Hg2+浓度呈线性关系,相关系数为0.9993,检出限为0.625ppm。4.汞离子核酸适体改造及检测方法的建立基于汞离子能够与N1特殊的二级结构及碱基T特异性相结合的双重原理,对N1进行了碱基替换、剪切等改造,获得了4条DNA寡核苷酸序列,即N4、N5、N6和N7。利用荧光分析法对四条适体进行鉴定,结果表明：相对N1,四条适体对汞离子的识别活性均有所提高,其中适体N5与汞离子结合活性最为灵敏,特异性高,线性范围为0.156-2.5ppm,最低检出限为78ppb。对环境中水样品进行汞离子加标检测,结果较好,回收率为85%-90.5%。