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仿刺参（Apostichopus japonicus）又称刺参,具有重要营养价值和药用价值,是我国第五次海水养殖浪潮的代表性物种之一,其养殖业为我国沿海渔业经济发展提供了重要途径。然而,近年来,病害和高温灾害给海参养殖产业造成了巨大的经济损失,疾病和高温成了海参产业可持续发展的瓶颈。解析刺参响应病原菌和高温的分子机理,将为开展刺参良种选育和健康养殖工艺优化奠定科学基础。本研究以刺参为研究对象,采用全基因组重亚硫酸氢盐测序技术（WGBS）和全转录组高通量测序技术,完成了高温和灿烂弧菌胁迫下刺参体壁DNA甲基化水平变化及基因表达差异变化,并完成了差异lnc RNA靶基因预测,再进一步对甲基化和转录组进行关联分析,筛选出关键位点及关联基因,为解析刺参响应灿烂弧菌侵染和高温胁迫下的分子机制提供基础数据,也有助于为刺参抗病抗高温性状选育提供科学参考。主要研究结果如下:1.全基因组DNA甲基化分析以刺参作为研究对象,采用人工攻毒浸染和高温胁迫获得刺参化皮体壁组织,并以未攻毒组和13℃的健康体壁组织为对照组,对体壁组织进行WGBS基因组DNA甲基化测序,探讨刺参体壁基因组DNA甲基化水平,筛选相应病原胁迫的差异甲基化区域和相关基因,为从表观基因组学解析刺参响应温度和病原胁迫提供基础数据。甲基化分析结果显示,对照组和侵染组刺参基因组总甲基化水平分别为（3.59±0.04）%和（3.87±0.27）%,对照组和高温组刺参基因组总甲基化水平分别为（3.70±0.03）%和（3.94±0.17）%,病原和高温胁迫下刺参基因组DNA甲基化水平均显著升高（P<0.05）,病原胁迫下Cp G、CHG和CHH的平均甲基化水平均升高,而高温胁迫下Cp G和CHH的平均甲基化水平升高。在发生甲基化的位点中,m Cp G是最主要的甲基化形式。病原胁迫实验组筛选到626,677个DMRs,甲基化水平升高的DMRs有333,976个,甲基化水平下降的DMRs有292,701个,注释到23,706个功能基因,高温胁迫实验组筛选到748,347个DMRs,甲基化水平升高的DMRs有495,122个,甲基化水平下降的DMRs有253,225个,注释到25,387个功能基因,病原和高温胁迫下甲基化水平升高的DMRs数量均高于甲基化水平下降的DMRs数量。对DMRs区域的基因注释的GO富集分析表明,甲基化差异基因主要集中在与RNA聚合酶II对转录的负调控作用、高尔基膜和蛋白质结合功能相关条目;KEGG功能注释表明病原和高温胁迫主要影响了MAPK信号通路、RNA转运通路和内吞作用通路。蛋白酪氨酸激酶、泛素结合酶、核糖体蛋白、Hsp70等基因为病原和高温刺激下的差异甲基化基因,而THAP结构域、整合素丛蛋白结构域是病原侵染下特有的差异甲基化基因,Ran BP1、脂肪酶是高温胁迫下特有的差异甲基化基因。这些基因为进一步研究DNA甲基化对病原侵染和高温胁迫调控的机制奠定了基础。2.全转录组测序分析转录组测序共检测到29,290个基因,病原胁迫实验组筛选到496个DEGs,上调性DEGs有214个,下调有282个,高温胁迫实验组筛选到1,409个DEGs,上调性DEGs有881个,下调有528个。DEGs的KEGG基因注释显示,病原和高温胁迫实验组分别有68个和170个显著性差异基因富集在20条通路中,且都是内质网中的蛋白质加工通路中的基因最多,病原侵染和高温胁迫分别主要与跨膜蛋白和Hsp70有关。病原胁迫实验组顺式调控的具有显著性差异lnc RNA和m RNA中,干扰素诱导的四肽重复蛋白5具有很大可能性调控关系。高温胁迫实验组有40个顺式调控的显著性差异lnc RNA靶基因,调控26个差异m RNA,且具有高度相关性。病原和高温胁迫实验组lnc RNA靶向差异基因GO富集分析表明,生物过程、细胞成分和分子功能三个ontology注释到的基因都主要与生物进程、细胞质、金属离子结合有关。KEGG富集分析表明,病原胁迫主要影响了吞噬体通路,而高温胁迫主要影响了longevity regulating pathwaymultiple species,相关结果为转录组水平解析刺参响应温度和病原胁迫机制提供了基础数据。3.全基因组DNA甲基化与转录组测序联合分析与验证通过基因组甲基化和转录组联合分析筛选负相关关联基因,病原胁迫实验组筛选到180个负相关关联基因,其中差异甲基化区域位于启动子区域的负相关基因60个;对负相关关联基因的GO和KEGG富集分析筛选到相关通路和LRR、Hsp20和CARD等关键基因。高温胁迫实验组筛选到569个负相关关联基因,其中差异甲基化区域位于启动子区域的负相关基因223个;对负相关关联基因的GO和KEGG富集分析筛选到相关通路和腺苷酸环化酶等关键基因。通过BSP和实时荧光定量PCR的方法验证8个负相关基因,验证了转录因子E1K甲基化水平改变响应了病原胁迫并影响了该基因的表达,U11/U12小核核糖核蛋白35k Da、BSL78＿12691以及Hsp70共3个基因的甲基化水平改变响应了温度胁迫并影响了该基因的表达。相应研究结果为解析刺参响应病原和温度胁迫下的表观遗传学差异对转录表达影响机制提供了基础数据。