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长牡蛎(Crassostrea gigas)是全球重要的养殖贝类，自20世纪80年代初被引进中国后，逐渐发展成为我国海水养殖业的重要组成部分。近年来，虽然我国北黄海地区长牡蛎养殖规模发展迅速，但夏季死亡事件时有发生，并对贝类养殖产业造成严重的经济损失。已有研究发现，外源性环境因素和内源性生理因素是影响长牡蛎存活的主要因素。本研究以长牡蛎为研究对象，利用海洋生态学、分子生物学和免疫学等相关技术，探究甲藻和硅藻细胞丰度变化对长牡蛎生长繁育和免疫防御的影响，研究结果总结如下：
1.构建了不同比例的海洋原甲藻(Prorocentrum micans)和小新月菱形藻(Nitzschia closterium f.minutissima)投喂长牡蛎实验模型(投喂细胞丰度为5-7×105cells/mL)。实验分别为正常组(Blankgroup，简称B组)，甲藻优势组(Dinoflagellatedominantgroup，简称P组，微藻投喂比P8：N2)以及硅藻优势组(Diatomdominantgroup，简称N组，微藻投喂比为P2：N8)。在养殖40天后，B组死亡率(29.33％)高于其他两组(P组18.67％和N组15.56％)，N组软体部分干重极显著高于其他两组(p＜0.01)。B组血清中葡萄糖(Glucose, Glu)和肝胰腺中糖原(Glycogen, Gn)含量与0天相比都显著性减少(p＜0.05)，而肝胰腺中丙酮酸羧化酶(Pyruvate carboxylase, PC)的活性相与0天相比显著性升高58.0％(p＜0.05)。P组血清中Glu含量与0天相比无显著性差异(p＞0.05)，肝胰腺中Gn含量与0天相比极显著性增加(p＜0.01)，肝胰腺中PC的活性与0天相比升高4.42％(p＞0.05)。N组血清中Glu和肝胰腺中Gn含量与0天相比极显著增加(p＜0.01)，肝胰腺中PC的活性与0天相比显著性降低43.70％(p＜0.05)。
2.养殖第0天，进行了灿烂弧菌(Vibrio splendidus)浸泡攻毒处理。菌刺激6小时后，血清中Glu含量和肝胰腺中Gn含量与对照组相比都显著性减少(p＜0.01)，血清中(Superoxide dismutase，SOD)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)的活性与对照组相比显著性升高，分别升高140.47％(p＜0.01)和64.52％(p＜0.05)。血淋巴细胞中CgTNF-1(Tumor necrosis factor，Cgi_10018786)mRNA表达量在菌刺激12小时后与对照组相比显著升高1.53倍(p＜0.05)。养殖第40天，进行了V.splendidus浸泡攻毒处理。3个菌刺激组分别为正常刺激组(Blankstimulationgroup,命名为BS组),甲藻优势刺激组(Dinoflagellatedominantstimulationgroup,命名为PS组)以及硅藻优势刺激组(Diatomdominantstimulationgroup，命名为NS组)。BV组血清中Glu含量在菌刺激12小时后与B组相比极显著性减少(p＜0.01)。血清中SOD和CAT的活性在菌刺激24小时后与B组相比显著升高，分别为111.55％(p＜0.01)和57.71％(p＞0.05)。血淋巴细胞中CgTNF-1mRNA表达量在菌刺激12小时后与B组相比显著性升高1.56倍(p＜0.05)。PV组血清中Glu含量在菌刺激12小时后与P组相比显著性减少(p＜0.05)。血清中SOD的活性在菌刺激6小时后与P组相比极显著升高74.02％(p＜0.01)，血清中CAT的活性在菌刺激12小时后与P组相比显著性升高16.69％(p＜0.05)。血淋巴细胞中CgTNF-1mRNA表达量在菌刺激12小时后与P组相比显著升高2.16倍(p＜0.05)。NV组血清中Glu含量在菌刺激6小时后与N组相比极显著减少(p＜0.01)。血清中SOD和CAT的活性在菌刺激6小时后与N组相比极显著性升高分别为59.31％(p＜0.01)和28.31％(p＜0.01)。血淋巴细胞CgTNF-1mRNA表达量在菌刺激12小时后与N组相比显著性升高4.60倍(p＜0.05)。
3.构建不同比例的海洋原甲藻(Prorocentrum micans)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)投喂长牡蛎亲本及子代发育模型。分别设计正常组(Controlgroup，简称CL组)，饥饿组(Starvationgroup,简称SN组)，甲藻优势组(Dinoflagellatedominantgroup，简称PM组，投喂细胞丰度为5-7×105cells/mL，微藻投喂比为P8：S2)以及硅藻优势组(Diatomdominantgroup，简称SA组，投喂细胞丰度为5-7×105cells/mL，微藻投喂比为P2：S8)。在投喂亲本75天后，进行人工繁育。其中PM组D形幼虫(D-stage larvae)畸形率显著高于其他三组(p＜0.05)，SA组的D形幼虫卵黄蛋白原(Vitellogenin,VTG)含量显著高于其他三组(p＜0.05)。
4.在担轮幼虫发育至D形幼虫期间进行V.splendidus攻毒处理。将4个菌处理分别为正常刺激组(Controlstimulationgroup，简称ClS)，饥饿刺激组(Starvationstimulationgroup,简称SNS)，甲藻优势刺激组(Dinoflagellatedominantstimulationgroup,简称PMS)以及硅藻优势刺激组(Diatomdominantstimulationgroup,简称SAS)。其中PMS和SNS组D形畸形率显著高于CLS和PMS组(p＜0.05)，PMS组VTG含量显著高于其他三组(p＜0.05)。各菌处理组溶菌酶(Lysozyme, LZM)含量都略有升高，但无显著性差异，而CLS和SAS组总一氧化氮合酶(Total nitric oxide synthetase, T-NOS)的活性显著高于SNS和PMS组(p＜0.05)。菌处理后SOD的活性都显著增强(p＜0.05),并且SAS组CAT的活性显著高于其他三个菌处理组(p＜0.05)。菌处理后CgTNF-1mRNA表达量都显著升高，其中SAS组的表达量极显著高于其他三个菌处理组(p＜0.01)。
以上结果表明，长牡蛎长期生长于硅藻为优势种的养殖水体中，其在受到致病菌胁迫后，不仅可以迅速调动能量物质用来维持体内的免疫系统，可以快速补充和恢复自身的碳水化合物储备，并且有利于其子代的变态发育。反之，长牡蛎长期生长于甲藻为优势种的养殖水体中，不利于其能量积累和免疫防御水平，甚至对其子代的发育造成负面影响。
1.构建了不同比例的海洋原甲藻(Prorocentrum micans)和小新月菱形藻(Nitzschia closterium f.minutissima)投喂长牡蛎实验模型(投喂细胞丰度为5-7×105cells/mL)。实验分别为正常组(Blankgroup，简称B组)，甲藻优势组(Dinoflagellatedominantgroup，简称P组，微藻投喂比P8：N2)以及硅藻优势组(Diatomdominantgroup，简称N组，微藻投喂比为P2：N8)。在养殖40天后，B组死亡率(29.33％)高于其他两组(P组18.67％和N组15.56％)，N组软体部分干重极显著高于其他两组(p＜0.01)。B组血清中葡萄糖(Glucose, Glu)和肝胰腺中糖原(Glycogen, Gn)含量与0天相比都显著性减少(p＜0.05)，而肝胰腺中丙酮酸羧化酶(Pyruvate carboxylase, PC)的活性相与0天相比显著性升高58.0％(p＜0.05)。P组血清中Glu含量与0天相比无显著性差异(p＞0.05)，肝胰腺中Gn含量与0天相比极显著性增加(p＜0.01)，肝胰腺中PC的活性与0天相比升高4.42％(p＞0.05)。N组血清中Glu和肝胰腺中Gn含量与0天相比极显著增加(p＜0.01)，肝胰腺中PC的活性与0天相比显著性降低43.70％(p＜0.05)。
2.养殖第0天，进行了灿烂弧菌(Vibrio splendidus)浸泡攻毒处理。菌刺激6小时后，血清中Glu含量和肝胰腺中Gn含量与对照组相比都显著性减少(p＜0.01)，血清中(Superoxide dismutase，SOD)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)的活性与对照组相比显著性升高，分别升高140.47％(p＜0.01)和64.52％(p＜0.05)。血淋巴细胞中CgTNF-1(Tumor necrosis factor，Cgi_10018786)mRNA表达量在菌刺激12小时后与对照组相比显著升高1.53倍(p＜0.05)。养殖第40天，进行了V.splendidus浸泡攻毒处理。3个菌刺激组分别为正常刺激组(Blankstimulationgroup,命名为BS组),甲藻优势刺激组(Dinoflagellatedominantstimulationgroup,命名为PS组)以及硅藻优势刺激组(Diatomdominantstimulationgroup，命名为NS组)。BV组血清中Glu含量在菌刺激12小时后与B组相比极显著性减少(p＜0.01)。血清中SOD和CAT的活性在菌刺激24小时后与B组相比显著升高，分别为111.55％(p＜0.01)和57.71％(p＞0.05)。血淋巴细胞中CgTNF-1mRNA表达量在菌刺激12小时后与B组相比显著性升高1.56倍(p＜0.05)。PV组血清中Glu含量在菌刺激12小时后与P组相比显著性减少(p＜0.05)。血清中SOD的活性在菌刺激6小时后与P组相比极显著升高74.02％(p＜0.01)，血清中CAT的活性在菌刺激12小时后与P组相比显著性升高16.69％(p＜0.05)。血淋巴细胞中CgTNF-1mRNA表达量在菌刺激12小时后与P组相比显著升高2.16倍(p＜0.05)。NV组血清中Glu含量在菌刺激6小时后与N组相比极显著减少(p＜0.01)。血清中SOD和CAT的活性在菌刺激6小时后与N组相比极显著性升高分别为59.31％(p＜0.01)和28.31％(p＜0.01)。血淋巴细胞CgTNF-1mRNA表达量在菌刺激12小时后与N组相比显著性升高4.60倍(p＜0.05)。
3.构建不同比例的海洋原甲藻(Prorocentrum micans)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)投喂长牡蛎亲本及子代发育模型。分别设计正常组(Controlgroup，简称CL组)，饥饿组(Starvationgroup,简称SN组)，甲藻优势组(Dinoflagellatedominantgroup，简称PM组，投喂细胞丰度为5-7×105cells/mL，微藻投喂比为P8：S2)以及硅藻优势组(Diatomdominantgroup，简称SA组，投喂细胞丰度为5-7×105cells/mL，微藻投喂比为P2：S8)。在投喂亲本75天后，进行人工繁育。其中PM组D形幼虫(D-stage larvae)畸形率显著高于其他三组(p＜0.05)，SA组的D形幼虫卵黄蛋白原(Vitellogenin,VTG)含量显著高于其他三组(p＜0.05)。
4.在担轮幼虫发育至D形幼虫期间进行V.splendidus攻毒处理。将4个菌处理分别为正常刺激组(Controlstimulationgroup，简称ClS)，饥饿刺激组(Starvationstimulationgroup,简称SNS)，甲藻优势刺激组(Dinoflagellatedominantstimulationgroup,简称PMS)以及硅藻优势刺激组(Diatomdominantstimulationgroup,简称SAS)。其中PMS和SNS组D形畸形率显著高于CLS和PMS组(p＜0.05)，PMS组VTG含量显著高于其他三组(p＜0.05)。各菌处理组溶菌酶(Lysozyme, LZM)含量都略有升高，但无显著性差异，而CLS和SAS组总一氧化氮合酶(Total nitric oxide synthetase, T-NOS)的活性显著高于SNS和PMS组(p＜0.05)。菌处理后SOD的活性都显著增强(p＜0.05),并且SAS组CAT的活性显著高于其他三个菌处理组(p＜0.05)。菌处理后CgTNF-1mRNA表达量都显著升高，其中SAS组的表达量极显著高于其他三个菌处理组(p＜0.01)。
以上结果表明，长牡蛎长期生长于硅藻为优势种的养殖水体中，其在受到致病菌胁迫后，不仅可以迅速调动能量物质用来维持体内的免疫系统，可以快速补充和恢复自身的碳水化合物储备，并且有利于其子代的变态发育。反之，长牡蛎长期生长于甲藻为优势种的养殖水体中，不利于其能量积累和免疫防御水平，甚至对其子代的发育造成负面影响。