中文摘要：

以我国特有海水经济鱼种大黄鱼作为研究对象，从基因组、转录组及蛋白质组层次，对其免疫的分子基础及机制进行了研究。鉴定了2万余个大黄鱼基因，建立了迄今最为完整的大黄鱼基因数据库；发现3010个基因在病原菌感染后发生了转录变化，这些基因涉及病原识别、信号转导及免疫效应等免疫反应过程，阐明了细菌感染早期大黄鱼免疫应答的分子过程；进一步研究了该过程中关键免疫分子的功能，发现大黄鱼PrxIV能负调节前炎性反应，证明了PrxIV N-末端β-sheet对其功能至关重要，揭示了一种鱼类抗细菌感染的新机制；发现了大黄鱼抗菌肽hepcidin基因与功能的多样性，揭示了鱼类hepcidin进化的新模式；第一次证明了鱼类半胱氨酸蛋白酶抑制剂等在免疫反应中的功能；研究了大黄鱼重要特异性免疫分子的特征，发现鱼类具有特殊的抗原呈递途径及抗体产生过程。相关结果发表SCI论文34篇，获省部级科技成果一等奖2项，二等奖1项。

结论摘要：

大黄鱼是目前我国海水网箱养殖单产数量最大、产量最高的鱼种。近年来，大黄鱼种质退化、抗逆性差、病害频发等问题严重制约了其产业的持续健康发展。为了全面揭示大黄鱼遗传与免疫的分子基础，我们采用细菌人工染色体与全基因组鸟枪法相结合的策略对大黄鱼全基因组进行了测序，获得了其基因组精细图谱。比较基因组分析发现，大黄鱼不仅具有发达的先天性免疫系统，还具有相对完整的获得性免疫系统。在此基础上构建了大黄鱼高密度遗传连锁图谱。大黄鱼全基因组数据将为培育性状优良的大黄鱼抗病？抗逆品种提供了有价值的基因资源。大黄鱼对环境胁迫敏感，尤其是对低氧和空气暴露等极为敏感，使得其可作为研究环境胁迫应答机制的良好模型。低氧转录组分析揭示了神经-内分泌-免疫/代谢新的调控网络在大黄鱼应答低氧胁迫中发挥重要的作用。空气暴露条件下粘液蛋白质组分析显示，3209种粘液蛋白可能为大黄鱼应对空气暴露胁迫提供了诸如抗氧化、氧运输、免疫防御及渗透压调节等多重保护。这些研究结果为鱼类胁迫适应性的分子遗传机制提供了新认识。进一步采用高通量测序技术对三联细菌疫苗（嗜水气单胞菌、副溶血弧菌和溶藻弧菌）接种后不同时间点（0h，24h和72h）的大黄鱼脾组织进行了转录组分析。结果发现，在三联细菌疫苗刺激后，大黄鱼在24小时应答最为强烈，共有2789个基因差异表达，包括1132个上调表达基因和1657个下调表达基因。GO分类显示，上调表达的基因包括多个模式识别受体基因、组织蛋白酶与蛋白酶抑制剂、补体系统成分、趋化因子及其受体基因、白细胞介素及其受体基因等。然而，大量免疫球蛋白分子在三联细菌疫苗诱导早期其表达水平显著降低，说明了三联细菌疫苗接种早期主要激活了大黄鱼先天性免疫反应，而抑制获得性免疫过程。为了了解细菌疫苗免疫后抗原呈递细胞的摄取、加工和呈递抗原的过程，本项目开展了大黄鱼半胱氨酸组织蛋白酶cathepsins及其抑制剂Cystatins 在MHCⅡ类分子相关恒定链（Ii链）加工中的功能研究，首次证实了组织蛋白酶cathepsin S是可能参与硬骨鱼类MHC II 型相关分子Ii加工的主要蛋白酶，且其对Ii链的加工受到半胱氨酸蛋白酶抑制剂Cystatin F和Cystati-like分子调节。以上研究结果已发表SCI论文收录15篇，本领域Top期刊论文9篇；获得国家发明专利8项。