铜是机体生长发育过程中所必须的微量元素,是甲壳类合成血蓝蛋白所必须的营养元素。中华绒螯蟹作为我国本土物种,是中国最重要的经济蟹种之一。然而目前铜离子对中华绒螯蟹影响的分子机制还知之甚少,本研究探讨了铜离子对中华绒螯蟹生理生化的影响以及毒性作用。1.为研究铜离子对中华绒螯蟹的毒性作用,本研究首先进行了铜离子对中华绒螯蟹LC50的测定。结果显示,铜离子对中华绒螯蟹幼蟹24h LC50、48h LC50、72h LC50、96h LC50分别为 3.824 mg/L、2.779 mg/L、1.941 mg/L、1.666 mg/L 置信区间。然后进行急性毒性试验以观察铜离子对中华绒螯蟹肝胰腺和鳃组织显微结构的影响,实验组分为0 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L铜离子浓度4组,48h后取样并固定,制作石蜡切片观察。结果显示,低浓度（0.1mg/L）铜离子浓度会对肝胰腺及鳃组织造成损伤,随着铜离子浓度的升高,毒性呈上升趋势,对中华绒螯蟹肝胰腺及鳃组织造成严重病理损伤。肝胰腺组织表现为:细胞中出现大量空泡,基膜于肝小管单层柱状上皮分离形成空腔,甚至在肝小管中出现细胞碎片。鳃组织表现为:鳃叶不规则增厚,上皮层严重损伤,甚至出现解体。2.为研究铜离子对中华绒螯蟹生理方面的影响以及恢复后是否能达到正常生理水平,本实验对中华绒螯蟹急性铜离子处理和14d恢复之后的代谢及免疫相关酶活进行检测。代谢相关酶活结果显示,其中CL活力、G6PD活力、LPS活力和PFK含量均有所下降,与对照组相比均存在显著性差异,且除G6PC外均随时间增长呈持续下降趋势,呈时间依赖性。MT含量随时间变增长而逐渐上升,96h时显著高于对照组。TCH含量各实验组均高于对照组,其中低浓度组于96h显著高于对照组,中浓度组于24h显著高于对照组,高浓度组虽均高于对照组但无显著差异。免疫相关酶活结果显示,其中ATP含量、GSH活力和GST活力各实验浓度均有所下降,且与对照组相比均存在显著性差异。LZM活力24h高浓度组于对照组相比显著升高,96h后又显著降低,低浓度组均无显著变化。MT含量24h低浓度组与对照组相比显著降低,48h和96h均无显著变化。SOD含量24h低浓度组与对照组相比显著降低,后又恢复到接近对照组水平,高浓度组呈现随时间增长而逐渐降低的趋势,96h显著低于对照组。急性铜离子胁迫恢复14天后机体胆固醇代谢功能仍受损严重,糖代谢功能基本恢复至正常水平,抗氧化系统仍未恢复,先天免疫系统仍处于应激状态,机体ATP含量基本达到正常水平。综上所述,铜离子胁迫后即使恢复14天中华绒螯蟹仍未恢复至健康状态,但生长所需的基本能量需求已经可以得到满足。3.为研究铜离子胁迫对中华绒螯蟹转录组学的影响,本实验对处理过的华绒螯蟹鳃组织和肝胰腺组织进行了转录组学分析,并结合实时荧光定量进行验证。结果显示,鳃组织中在0.2mg/L组中总共鉴定出13153个DEGS,其中682个上调,12471个下调,在0.4mg/L组中共鉴定出13534个DEGS,其中812个上调,12722个下调。其中谷胱甘肽代谢通路、溶酶体通路、吞噬体通路和ABC转运蛋白通路影响较大,表明铜离子胁迫可能严重影响了中华绒螯蟹免疫相关基因的表达,进而对其先天免疫产生危害。肝组织中在0.2mg/L组中总共鉴定出650个DEGS,其中290个上调,360个下调,在0.4mg/L组中共鉴定出975个DEGS,其中434个上调,541个下调。其中糖酵解糖异生通路、脂肪消化和吸收通路和胆固醇代谢通路影响较大,表明铜离子可能严重影响了中华绒螯蟹糖代谢和脂代谢相关基因的表达,进而对其正常生长发育产生危害。在本研究中,提供了一些中华绒螯蟹对于铜离子毒性的分子见解。然而,还需要对DEGS进行更深入的研究,以更好地了解水生生物对铜离子毒性的潜在反应机制。4.为研究养殖池溏铜离子含量是否会对中华绒螯蟹产生毒性,本实验随机挑选了南京市浦口区中华绒螯蟹养殖户的三个成蟹养殖池溏,并进行了持续的定时定点的铜离子检测。结果显示三个池塘底泥铜离子含量平均值分别为33.1mg/kg、32.1mg/kg、33.9mg/kg,养殖水体中未检测出铜离子,说明水中铜离子含量均低于检出限（0.04mg/L）。呼吁养殖户减少硫酸铜的使用,并建议其于每个养殖周期结束时及时清除淤泥。