杀鲑气单胞菌（Aeromonas salmonicida）是鱼类疖病的病原体,给鲑科鱼类的养殖造成了严重的经济损失。过去几十年,虽然在预防疖病方面做了大量的研究,但该病原仍在渔场肆意流行。因此,急需开发经济有效的疫苗来预防杀鲑气单胞菌的感染。另外,随着多种新亚型的出现及宿主范围逐年扩大,其对世界范围内其他海水和淡水鱼类的养殖也造成了巨大的威胁。目前,虽然已有非典型菌株感染鲫鱼的报道,但鲫鱼抵御感染的免疫机制和组织病理学变化仍不清楚。为明确一株新分离非典型杀鲑气单胞菌的生物学特性和被感染鲫鱼的免疫应答机制,以及研究针对鲑科鱼类杀鲑气单胞菌感染的候选疫苗,本研究采用全基因组测序、转录组学、组织病理学、重组腺病毒以及其他分子生物学技术进行了以下四个方面的研究:（1）采用第二代全基因组测序技术,对鲫鱼体内分离的一株杀鲑气单胞菌进行全基因组测序。通过对基因组组分的分析和基因功能注释发现,该菌株的平均GC含量为58.6%,全基因组总长度4656393bp,编码基因的个数为4226个。发现了109个非编码RNA,包括102个tRNA,占总基因组的0.1723%;7个sRNA,占总基因组的0.0227%。8个基因岛,总长度为97861bp,以及一个前噬菌体,总长度为29875bp。分泌蛋白预测发现具有信号肽结构的蛋白374个,具有跨膜结构的蛋白1032个。分泌系统蛋白预测发现,T2SS型效应蛋白13个,T6SS型效应蛋白5个,T3SS型效应蛋白127个。发现了424个毒力因子,主要包括溶血素、O抗原、鞭毛运动蛋白、S层蛋白、OmpA、T3SS、胞外多糖、荚膜多糖等。也注释到30种耐药相关的基因,主要抵抗氨基糖苷类、氟喹诺酮类、四环素、大环内酯类、氯霉素等。以上结果为进一步功能基因组学的研究及制定新的预防和治疗方案提供了理论基础。（2）基于转录组学和组织病理学方法,分析了鲫鱼感染杀鲑气单胞菌的免疫应答和组织损伤情况。结果显示,在感染第5天的鲫鱼头肾组织中,共鉴定出6579个差异表达基因（DEGs）,其中3428个基因表达下调,3151个基因表达上调。进一步的GO和KEGG注释和分析表明,这些DEGs主要富集在酶调节活性、对氧化应激的反应、铁离子稳态等分子功能;以及丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、NF-κB、toll样受体（TLR）、核苷酸寡聚化结构域（NOD）样受体（NLR）等免疫相关信号通路。鲫鱼感染后所有DEGs中发现的4个C型溶菌酶基因均显著上调。而且,被感染的鱼体表有严重的出血,肠、肝、脾、肾均有不同程度的炎性损伤,尤其是肠黏膜上皮杯状细胞增生和肾小管上皮细胞变性坏死最为严重。随着杀鲑气单胞菌感染浓度的增加,累积死亡率增加,后肠及头肾组织病变程度也加重。另外,四个免疫相关基因（TNF-α、IL-1β、IL-11、C-lysozyme）的相对表达水平与对照组相比均出现显著差异（P<0.05）。因此,这些基因和信号通路的调控对于维持机体内环境的稳态和抵抗病原菌感染具有重要的作用。另外感染鲫鱼的组织病变特征和其他鱼类并不相同,这为鲫鱼抵御非典型杀鲑气单胞菌感染的免疫应答机制和组织病理学鉴别诊断提供了重要的科学依据。（3）在以上研究的基础上,通过采用荧光定量PCR、免疫印迹、原核表达、体外抑菌等试验方法,进一步对鲫鱼感染杀鲑气单胞菌后C型溶菌酶的表达特征及抗菌特性进行了研究。结果显示,杀鲑气单胞菌感染的鲫鱼肝脏、脾脏、肾脏以及后肠中C型溶菌酶的基因和蛋白表达均显著上调,其中肝脏C型溶菌酶的基因上调最为显著,是未感染的15倍。另外,通过原核表达的重组C型溶菌酶对杀鲑气单胞菌具有明显的抑菌活性,且随着重组溶菌酶剂量的增加,培养皿上可见的抑菌圈半径变大。当用40μg的重组溶菌酶时,抑菌圈平均半径达到0.92cm。因此,鲫鱼的C型溶菌酶在抵御杀鲑气单胞菌的感染中发挥了重要的作用。这些研究不但揭示了鲫鱼被杀鲑气单胞菌感染后C型溶菌酶的免疫应答特征,而且重组的溶菌酶为今后解决细菌的耐药性提供了一定的科研基础。（4）通过重组腺病毒技术,我们成功构建了能表达保护性抗原A层蛋白的重组腺病毒。免疫虹鳟鱼后,测定外周血液中特异性抗体水平及免疫保护率。同时,通过荧光定量PCR检测免疫前后头肾和后肠中IgM和IgT的相对表达水平。免疫印迹结果表明,重组腺病毒可感染HEK-293细胞并表达A层蛋白（由Vapa编码）。攻毒后28天鱼的存活率显示,与对照组（76.6%）和空载体组（73.6%）的累积死亡率相比,免疫接种的实验组死亡率（40%）显著降低。更重要的是,它还能显著增加外周血中的特异性抗体水平。以及免疫后头肾和后肠中IgM和IgT的相对表达水平均不同程度的增加,尤其IgT在后肠中的倍增最为显著。因此,重组腺病毒的接种可以激活虹鳟鱼的体液免疫应答,而且对杀鲑气单胞菌的感染具有免疫保护作用。总之,该研究为预防杀鲑气单胞菌的感染提供了一种候选疫苗,并为进一步研究虹鳟鱼抗体介导的适应性免疫应答机制奠定了理论基础。