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近30年来,我国水产养殖业发展迅速,养殖模式实现了由粗放式向高密度、工厂化的过渡。然而在水产养殖快速发展的同时,养殖污水的排放量也急剧增加。水产养殖污水中残饵的分解产物、养殖动物的代谢产物及养殖过程中抗生素等有机药物的添加,使得养殖污水富含氮磷营养物质和有机污染物。海水养殖污水还具有水量大,盐度高等特点,如果大量养殖污水未经处理就排入邻近海域,将引发水体的富营养化,严重破坏生态环境。本文利用微藻-酵母共培养体系处理水产养殖污水,在净化污水的同时积累微藻和酵母生物质,可作为生产高附加值产品的原料,是一种绿色、高效的污水生物修复技术。此外,水产养殖作为一种生物治理技术在我国盐碱地区兴起,通过在盐碱地养殖对虾,能降低盐碱水的盐度和碱度,使我国大面积的盐碱地得到重新利用。但是在盐碱地养殖的对虾,其免疫力和产量有所下降,因此本论文采用分子生物学方法研究对虾在高碱环境下的关键调控基因和响应机制,为高pH耐受虾苗的分子育种提供理论指导,以期更好地利用对虾养殖治理盐碱地。本文的主要研究内容如下:(1)将红冬孢酵母(Rhodosporidium sp.)分别与三株微藻(海水种普通小球藻(Chlorella vulgaris)、等鞭金藻(Isochrysis galbana)和青岛大扁藻(Platymonas helgolandica))悬浮共培养处理对虾养殖污水,发现其与小球藻的共培养系统污染物去除性能最好,NH4+和NO2-去除率分别为100%和84.50%。在此基础上,研究了不同共生方式对该体系污水处理效果的影响,研究发现在三种(悬浮酵母-固定化小球藻、悬浮酵母-悬浮小球藻和酵母-小球藻共固定)不同的微藻-酵母共培养体系中,悬浮酵母-固定化小球藻的共培养体系对污水中氮磷营养物质的去除率最高,对NH4+、NO2-、NO3-和PO43-的去除率分别为85.47%,100%,96.09%和93.38%。(2)在悬浮红冬孢酵母-固定化小球藻共培养体系基础上,设置了5:1、10:1、1:1和1:5四个不同的接种比(小球藻/红冬胞酵母),研究不同的接种比对污水处理效果的影响,发现接种比为5:1时效果最好,对NH4+、NO2-、NO3-、PO43-和COD的去除率分别为86.20%,100%,100%,100%和100%;优化后的微藻-酵母体系在三个重复批次实验中,对NO3-的去除率均为100%,NO2-的去除率也保持在95%以上,对NH4+的去除率为74.57-86.19%,PO43-和COD的去除率分别为90.68-100%和92-100%。(3)克隆得到凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)高pH耐受基因RNA聚合酶II多肽H(POLR2H)cDNA全长772bp,包含456 bp的开放阅读框,编码151个氨基酸;qPCR实验发现POLR2H的表达量最高的组织为鳃;原位杂交结果显示POLR2H主要分布在对虾副鳃丝中;在高pH、低盐度、高浓度氨氮和亚硝酸盐胁迫下,POLR2H基因的相对表达量都发生了显著上调;而在各种生物刺激下(注射LPS和polyI:C)POLR2H的表达量并无显著变化;注射si RNA沉默POLR2H基因后,在高pH刺激实验中,注射siRNA的对虾在注射后12 h的存活率仅为33.33%,而在高pH(pH=9.0)刺激下的DEPC水(空白对照组)和NC siRNA(阴性对照组)以及对照组(pH=8.2)的所有对虾的存活率均高于83.33%,实验结果表明POLR2H在凡纳滨对虾应对高pH刺激下发挥重要的调控作用。