重金属是近年来渔业环境中最为严重的污染公害之一，严重影响着养殖动物的存活与生长。本项目在多年对华溪蟹属细胞与分子水平生殖发育研究的基础上，应用mRNA差异显示技术、单细胞凝胶电泳技术、波谱扫描技术、RAPD技术和酶活测定技术等高级生化与分子生物学实验手段与方法，重点研究镉、铅对华溪蟹幼体不同组织抗氧化酶活性的变化和mRNA差异转录、DNA损伤及DNA构象的改变。旨在通过研究，探明镉、铅对不同组织GSH、GST、GR、SOD、CAT等抗氧化酶活性的改变；比较特定组织或细胞来源样品之间转录水平的mRNA的定性和定量变化，找出DNA损伤的基因，揭示蟹类DNA损伤的分子机理；搞清DAN单链断裂的损伤程度及重金属的协同或拮抗作用；观察DNA构象的稳定性、作用模式及结合位点的数量变化；探索重金属污染与水生动物生殖细胞形成、受精率、幼体早期夭折、成体发育不良及容易感染疾病之间的内在联系。

该项目内容包括两大部分，一是酶活效应，①抗氧化系统主要酶分析，②线粒体部分代谢酶的变化，③ Na+-K+-ATPase对重金属的敏感程度及活性效应，二是遗传毒性，① mRNA的差异表达，② DNA损伤，③ DNA构象的改变，④ 随机扩增多态DNA（RAPD）。经过三年的研究，圆满并超额完成了计划任务，取得了一批标志性研究成果。共发表相关论文23篇，其中SCI核心期刊收录3篇，一级学科主学报9篇，二级学科主学报4篇，其他7篇；获山西省自然科学一、二等奖。查明了镉、铅对组织器官抗氧化酶（GSH、GST、GR等）的损伤程度，进一步明确了线粒体是最敏感和最早受到氧化损伤的靶细胞器。比较了组织之间转录水平mRNA的定性和定量变化，特别是经镉诱导金属硫蛋白（MT）的表达与镉蓄积状况，得到了纯度较高的华溪蟹MT，主要以单体及二聚体形式存在，并阐明了MT的一级结构，弥补了无脊椎动物MT研究的不足，为利用MT进行环境监测及重金属污染治理奠定了基础。揭示了DNA受损伤的分子机理，搞清了重金属协同或拮抗作用导致的DAN单链断裂的损伤程度，探明了DNA构象的稳定性、作用模式及结合位点的数量变化及构型的转变等。