牡蛎具有很高的营养价值,在世界范围内广泛养殖。2019年我国牡蛎产量高达522.6万吨,位列世界第一。牡蛎对金属尤其是铜、锌有很强的富集和耐受能力,常导致牡蛎金属含量超标,影响食用安全。因此,了解牡蛎对金属富集的分子遗传机制,进而培育低金属富集的牡蛎品种,对于牡蛎养殖的健康持续发展具有重要意义。目前对于牡蛎金属富集的研究多集中于探索金属对牡蛎的毒性效应以及生物标记物开发,关于金属富集的分子机制研究仍不够深入。本研究以福建地区牡蛎养殖的主要种类福建牡蛎（Crassostrea angulata）为研究对象,分析了高、低铜锌富集选育系牡蛎对铜、锌的耐受性差异,并通过动力学、蛋白组、代谢组、RNAi等手段,筛选了牡蛎若干铜、锌富集关键功能基因,对牡蛎铜、锌富集的机制进行了探讨,主要结果如下:1.牡蛎金属富集差异选育系对铜、锌的耐受性比较分析对铜、锌富集差异（高富集和低富集）选育系牡蛎后代的D形幼体和6月龄成体进行铜、锌急性攻毒实验,计算半致死浓度（LC50）,结果发现,在D形幼体期,高富集选育系牡蛎对锌的耐受性显著强于低富集选育系牡蛎,但两个选育系牡蛎对铜的耐受性无明显差异;在成体期,高富集选育系牡蛎对铜、锌的耐受性均强于低富集选育系牡蛎。这些结果表明两个选育系牡蛎的金属富集和解毒机制可能有所不同,且会随着发育阶段发生变化。2.牡蛎锌富集机制解析通过动力学实验,发现高富集选育系牡蛎对锌的吸收速率和排出速率都比低富集选育系牡蛎高,表明高富集选育系牡蛎对锌的吸收能力和外排能力都更强。另外,高、低富集选育系牡蛎间的锌吸收速率常数差异远高于排出速率常数差异,表明两个选育系牡蛎间锌富集差异产生的原因可能主要是对锌的吸收能力不同。利用改进后的IMAC技术,分离纯化了高、低选育系牡蛎在锌暴露0d和10 d时外套膜中的锌结合蛋白并进行定性定量分析。结果发现,高、低富集选育系牡蛎在锌暴露条件下有不同的应对机制。锌暴露时,高富集选育系牡蛎的ZIP12、ZIP14和ZnT2蛋白表达量上调,可能促进了锌吸收和转运的过程;硫酸酯酶、alcohol dehydrogenase class-3、S-formylglutathione hydrolase 等蛋白可能在高富集选育系牡蛎富集锌的过程中发挥了重要的储存和解毒作用。低富集选育系牡蛎可能通过表达double-stranded RNA-specific editase 1蛋白减少锌摄入,并在锌暴露时提高 ZnT1 的表达以促进了锌外排,glutathione gamma-glutamylcysteinyltransferase、laccase-2可能在低富集选育系牡蛎锌解毒过程中发挥重要作用。与膜融合相关的如 snapin、YKT6、PI3K、guanine nucleotide-binding protein等蛋白在两个选育系牡蛎中表达量的变化趋势有所不同,可能表明两个选育系膜融合的形式有所差异,进而导致了锌的富集或外排。这些结果表明,高富集选育系牡蛎更易吸收锌,且相较于将锌外排,可能更倾向于将锌储存于囊泡、溶酶体等部位,形成区域化隔离;低富集选育系牡蛎吸收较少的锌,且更倾向于将锌外排。3.牡蛎铜富集机制解析对两个选育系牡蛎铜暴露0 d、3 d和15 d后外套膜中的代谢物进行LC-MS分析,共鉴定到125种显著差异的代谢物,主要涉及氨基酸代谢、嘌呤代谢、能量代谢等过程。分析发现,在应对铜暴露时,高富集选育系牡蛎更倾向于富集铜,丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸等多种氨基酸以及3-氨基丙磺酸可能在此过程中发挥了重要的调节作用。高富集选育系牡蛎的磺基丙氨酸含量始终高于低富集选育系牡蛎,表明高富集选育系牡蛎可能具有更强的调节牛磺酸含量的能力,牛磺酸可与铜形成复合物,这可能是高富集选育系牡蛎铜富集和解毒能力更强的原因之一。高富集选育系牡蛎的鸟苷和肌苷含量都显著低于低富集选育系牡蛎,并且两个选育系牡蛎的黄嘌呤含量在铜暴露15 d后均显著下降,表明铜富集或铜暴露可能都会影响牡蛎的嘌呤代谢。两个选育系牡蛎中葡萄糖、磷酸烯醇丙酮酸、棕榈酸等能量物质含量的变化趋势有所差异,这表明铜暴露影响了牡蛎的能量代谢过程,并且高、低富集选育系牡蛎代谢的供能方式可能有所不同。利用基因干扰方法对铜富集相关基因ATP7A的作用机制进行了深入研究。通过投喂式RNAi实验发现,与对照组相比,ATP7A基因干扰组各组织的铜富集量都更高,表明牡蛎的ATP7A基因对于外排铜有重要作用,ATP7A表达量高的个体铜富集能力较弱,这可能是牡蛎个体间铜富集差异形成的重要原因之一。