最早的牡蛎化石记录发现于2.7亿年前。此后,经历了多次大灭绝,牡蛎科物种在白垩纪开始繁盛,现在仍有很多种类。牡蛎的多样性以及对极端环境和多变环境的适应性研究处于起步阶段。近期,牡蛎基因组项目的实施和完成,帮助我们从分子角度理解牡蛎对潮间带的适应性,揭示了长牡蛎适应环境的关键因素。作为它的姐妹种,美洲牡蛎Crassostrea virginica,具有更强的广温广盐适应性,但对其相关研究较少。本研究对高温(36℃)、低温(5℃)、干露、低盐(6‰)逆境环境胁迫的美洲牡蛎进行转录组测序和抗逆候选基因重测序,初步揭示了美洲牡蛎在不同逆境环境胁迫下的转录组随时间的变化,鉴定环境胁迫相关的基因,提出转录组水平美洲牡蛎抗逆调控模式解释模型。主要结论如下:1.总体上,牡蛎的机体水平的长时程抗逆过程包括警报期,抵抗期,衰竭期三个阶段,但是牡蛎的个体水平衰竭期却是转录水平最活跃的时期。相同的胁迫环境下,各时间段差异表达的基因种类不同,相同的基因的表达量也有变化。美洲牡蛎的热激蛋白、凋亡、免疫、代谢和内分泌系统相关基因对牡蛎适应潮间带环境至关重要。与干露胁迫和低盐胁迫相比,高温胁迫上调的基因最多。随胁迫时间延长,应激相关的基因数目逐渐增多,表达量也增高。但在胁迫第三天时出现相对表达量下降,基因表达下调的数目增加。此时高温胁迫导致的过度能量消耗和细胞损伤可能会诱导细胞死亡。内质网应激反应和细胞凋亡信号通路在牡蛎的高温抵抗中发挥重要作用。牡蛎具有很强的低渗胁迫调节能力,通常牡蛎通过调节自由氨基酸含量进行渗透压调控。本次试验设置了处于牡蛎耐受临界点的低盐胁迫,此时美洲牡蛎有大量的溶质载体蛋白家族(SLCs)成员表达上调,可能有助于维持细胞营养物质吸收。细胞外基质重塑相关的基因如锌蛋白酶家族和金属蛋白酶抑制剂表达上调,可能与细胞在低渗环境下形态的维持有关。干露胁迫时牡蛎出现大量的核糖体蛋白高表达,氨基酸和脂质代谢增强并可能成为主要的能量来源。在干露组濒临死亡的牡蛎中,线粒体氧化反应增强。低温胁迫转录组分析表明:牡蛎在低温环境下主要表现为对生命活动的抑制作用,特别是大量与异生物质代谢相关的基因表达下调,与转录起始相关的基因表达下调。牡蛎有机体衰竭时,既濒临死亡时,转录组的表达异常活跃。高温和干露组的蛋白质稳定相关基因和抑制凋亡相关基因均增强表达。通过对濒临死亡时相对表达下调的基因功能分析发现,在濒死状态下的牡蛎,与神经肌肉连接形成相关的基因表达下调,可能是造成牡蛎出现整体衰竭的重要原因。2.基于Ampliseq方法对1002个候选的抗性关键基因进行重测序,基于胁迫前后牡蛎群体基因频率的变化,筛选基因频率在死亡前后具有显著差异的等位基因。美洲牡蛎的基因多态性非常高,可能对适应随便环境具有重要意义。牡蛎的物种多样性与适应性是牡蛎进化的基础。我们还采集了缅甸和秘鲁的牡蛎样本,进行系统发育分析,发现秘鲁有Undulostreamegodon Hanley,1846和TalonostrLi&Qi,1994的分布,并根据系统发育分析结果为两种牡蛎分别订名为 Otreaa megodon Hanley,1846 和 Crassostrea talonata Li&Qi,1994。我们在缅甸发现三种牡蛎。Saccostrea malabonensis Faustino 1932和Crassostrea gryphoides tanintharyiensis为首次报道道。并获得 Crassostrea belcheri Sowerby 1871在缅甸存在的分子证明。这些发现强调了对牡蛎用分子工具进行分类的重要性,对于我们理解牡蛎的全球多样性、物种分布、适应性以及人类活动引起的物种迁移具有重要意义。