五氯酚是一种持久性有机污染物，也是我国优先监测污染物。由于曾经长时间大量使用，造成对环境的污染，并对人类健康造成潜在危害。研究五氯酚对水生动物的发育毒性，阐明其作用机制并寻找合适的生物标志物，对于阐明五氯酚生态安全及人类健康影响具有重要意义。　　 本论文以模式动物斑马鱼为受试动物，从生物信息学和毒理基因组学的角度出发，以基因芯片和生物信息学软件为主要技术手段，深入研究低浓度五氯酚的发育毒性机制。　　 主要结果与结论如下：　　 (1)对新鲜斑马鱼胚胎进行了低剂量五氯酚染毒以观察五氯酚的发育毒性。实验证明，五氯酚可对斑马鱼胚胎造成浓度依赖的发育延迟，且在浓度低至25μg/L时，就可造成斑马鱼胚胎明显的发育延迟，并且发育延迟早在原肠胚时期就已发生。结果揭示低剂量五氯酚对斑马鱼胚胎具有明显的早期胚胎发育毒性。　　 (2)采用基因芯片技术，通过配对芯片实验，我们发现Ohpf斑马鱼胚胎经50ppb五氯酚(PCP)暴露染毒8h后，对照组相比，染毒样本中，1149个基因的表达显著增强(log2ratio>1)，501个基因的表达显著减弱(log2ratio<-1)。利用chipinfo、Genmapp等生物信息学软件对差异表达基因进行了基因本体论功能分类和发育调控通路分析，结果显示，五氯酚暴露后斑马鱼胚胎发育重要的调控通路BMP信号、ERK通路、FGF信号、Nodal信号、经典Wnt信号和非经典Wnt的重要调控基因fgf8，smad2，smad5，axin2等表达发生了显著变化。通过分析，我们认为五氯酚的发育毒性主要通过通过SMAD蛋白(SMAD5和SMAD2)影响了BMP和Nodal信号通路，或通过生长因子关键基因fgf8影响ERK通路及其下游转录因子的表达。经典Wnt通路、非经典Wnt以及Wnt通路与FGF通路的相互作用通路也受到了影响。cdx4可作为五氯酚发育毒性理想的生物标志物。　　 (3)我们按MIAME guidelines设计了基因芯片实验，共杂交9片基因芯片。BKB Arravtools等生物信息软件被用于后续的分析。共有124个基因在方差分析中极显著表达。主成分分析和聚类分析验证了高浓度处理组与低浓度处理组间的表达差异。基因本体论(GO)的相关分析则表明，五氯酚可能通过影响cldng，cldnd等基因的表达影响了依赖于钙离子的细胞粘着及钙粘素的作用，进而造成了斑马鱼胚胎的发育延迟。紧密连接蛋白Claudin家族亦可作为五氯酚发育毒性理想的生物标志物创新点：　　 (1)将基因芯片技术应用于生态毒理学研究，通过生物信息学分析，从基因调控水平上深入揭示低浓度五氯酚导致胚胎发育毒性的机制。通过基因组学手段的引入发展了生态毒理研究方法，为进一步研究五氯酚提供了生物标志物(cdx4，claudin等关键差异表达基因)。　　 (2)验证了五氯酚高浓度处理组与低浓度处理组间的表达差异，并从基因本体论(GO)的相关分析揭示五氯酚可能通过影响cldng，cldnd等基因的表达影响了依赖于钙离子的黏附作用、紧密连接作用等细胞粘着方式，并进而造成了斑马鱼胚胎的发育延迟。