牡蛎夏季病害发生及生态免疫防治机理研究

The large-scale summer mortality of bivalve is a worldwide problem, which threatens the healthy and sustainable development of the aquaculture industry. There are various factors contributing to the oyster summer mortality, and they are closely intricately interrelated. The emerging ecological immunology provides a new insight into the mechanism of the bivalve disease with the idea of trade-off and immune cost. The changes of energy metabolism and allocation as well as immunity during the reproductive period are the prerequisites of the occurrence of bivalve disease. The alternations of pathogenic microorganism in the environment and host symbiotic microbial community are the key determinants of the outbreak of summer mortality. The techniques including ecological immunology, molecular ecology, immunology, cell biology and molecular biology are employed in the present study to (1) investigate the changes of environmental factors and their effects on the summer mortality of oysters, (2) explore the changes of energy metabolism and allocation, the change of immune response level, and their regulation mechanisms of oyster during reproductive period, (3) analyze the change of symbiotic and environmental microbial community and the pathogenic mechanism with the objectives to reveal the causes and mechanism of oyster summer mortality. The results may provide a theoretical basis for the prevention and control of the oyster diseases and the construction of the early warning and prediction system.

夏季大规模死亡一直是困扰贝类养殖产业健康发展的世界性难题。引发贝类夏季病害爆发的因素种类繁多且相互关联、错综复杂，而生态免疫学从机体能量代谢平衡和免疫的能量代价角度为研究贝类病害发生机制提供了新思路。繁殖期能量的分配及免疫防御能力的变化是解析贝类夏季病害发生的核心，环境病原微生物及宿主共生微生物群落变化是揭示贝类病害发生的关键。本研究拟运用生态免疫学、分子生态学、免疫学、细胞和分子生物学等方法手段，调查环境因素变化及其对夏季长牡蛎死亡的影响，探究夏季长牡蛎能量代谢、分配特征及其调节机制，免疫应答水平的变化及其调控特征，解析环境病原微生物及共生微生物群落变化及其致病机理，以期揭示长牡蛎疾病爆发的原因，阐释长牡蛎体内外微生物与宿主的相互作用，为长牡蛎病害的免疫防治及预警预报体系的构建提供理论基础。

夏季大规模死亡一直是困扰贝类养殖产业健康发展的世界性难题。在夏季高温情况下，贝类内稳态失衡，免疫抵抗力下降，外部病原的感染和内部微生物群落的失调是影响贝类健康并导致病害发生的主要因素。针对这一问题，项目长牡蛎等贝类为研究对象，利用生态免疫学、分子生态学、免疫学和分子生物学等方法手段，围绕贝类夏季病害爆发这一关键问题开展研究。经过四年科研攻关顺利完成原计划的各项目标，阐明了北黄海贝类养殖海区环境因子的时空变化规律及其对夏季长牡蛎死亡的影响，查明了贝类重要病原在环境中的流行规律及长牡蛎共生微生物群落的变化，揭示了夏季高温降雨期环境因素变化与长牡蛎夏季死亡的相关性，阐明了高温胁迫及生殖发育对体内能量代谢和免疫防御的影响，解析了长牡蛎疱疹病毒及致病性弧菌致病机制。研究成果创新性揭示了夏季长牡蛎疾病爆发的原因及其体内外微生物与宿主互作关系，为牡蛎病害的免疫防治及预警预报体系的构建提供理论基础。共发表论文70篇（其中SCI收录论文64篇），申请国家发明专利2项，发布行业标准1项，获2020年教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学二等奖1项，2020年中国水产学会范蠡科学技术一等奖1项。项目组成员入选国家“万人计划”科技创新领军人才1人，辽宁省杰出科技工作者1人，辽宁省攀登学者1人，辽宁省高等学校创新团队负责人1人，辽宁省“兴辽英才计划”创新领军人才1人，辽宁省优秀科技工作者1人，辽宁省“百千万人才工程”千人层次1人，辽宁省 “百千万人才工程”万人层次1人，辽宁省高等学校创新人才1人，大连市科技之星1人。培养博士研究生1名，硕士研究生15名，研究生获得国家奖学金等各类奖励28人次。举办亚洲发育与比较免疫学大会等国际/国内学术会议4次。