刺参（Apostichopus japonicus）作为棘皮动物门的代表性经济动物种类,其进化地位特殊,养殖产值在水产养殖产业中占据较高比重。近年来日益严重的病害问题严重制约了刺参养殖行业的绿色高质量发展,深入开展刺参病害及其病原学研究具有重要的理论价值和现实意义。偷死野田村病毒（Covert mortality nodavirus,CMNV）是一种从对虾中发现的能够引起病毒性偷死病（Viral covert mortality disease,VCMD）的水生动物病毒性病原体,对养殖虾类具有强致病性。值得注意的是,CMNV具备较强的跨宿主传播能力,可以感染多种甲壳类以及硬骨鱼类。在对CMNV进行宿主范围调查时,作者实验室发现刺参中疑似存在CMNV的传播,并基于此,利用病毒纯化、蛋白质谱鉴定、人工感染实验以及分子生物学、组织病理学与转录组学等技术手段开展了系统性的研究,对刺参自然感染CMNV进行了验证,调查了山东省内主要养殖刺参地区CMNV的流行情况,并分析了CMNV对养殖刺参的致病性,研究了CMNV感染刺参后引起其关键功能基因的表达变化情况,探讨了CMNV感染进程及其致病分子机制,以期明确CMNV对养殖刺参行业存在的潜在威胁,揭示CMNV跨宿主感染刺参的致病机理,为开展养殖刺参病毒性病害防控提供技术支持和理论基础。研究所获得主要成果如下:（1）刺参能够自然感染CMNV及靶组织确定。首先,通过RT-n PCR、组织原位杂交（ISH）检测、蛋白质谱分析比对、透射电镜（TEM）观察以及组织病理学的分析,发现患病刺参中存在CMNV感染;对刺参重要组织器官进行CMNV检测分析,明确了肠道、呼吸树以及性腺是CMNV感染刺参的主要靶组织,感染后可导致肠道和呼吸树的粘膜上皮细胞出现大量核固缩及空泡化病变,精巢的精母细胞层和精子出现萎缩和坏死,卵巢内卵黄卵母细胞出现坏死。上述研究结果表明CMNV可能是养殖刺参的潜在病原体之一,CMNV在刺参中存在垂直传播的风险。（2）CMNV在山东省主要刺参养殖地区的流行与分布。为了解CMNV在我国山东省内主要刺参养殖地区的分布与流行情况,本论文对2018-2021年间采集自山东省不同地区的刺参样品进行了ISH检测和组织病理学分析,结果表明2018-2021年间,山东省内重要刺参养殖地区（青岛、潍坊、烟台和威海）样品中均存在CMNV感染和流行,CMNV阳性个体均表现出严重的组织病变。该结果提醒应重视刺参病害中CMNV以及其他病毒性病原的存在与流行,并应密切关注、跟踪我国辽宁、河北和福建等其他刺参养殖地区中CMNV的流行情况。（3）CMNV对刺参的致病性分析。对健康刺参开展了CMNV人工感染实验,利用RT-n PCR、Taq Man RT-q PCR、ISH以及组织病理学分析等技术手段,对CMNV感染刺参的病症,以及感染刺参的发病率、病灶面积、死亡率、以及感染所致病理变化等方面进行了分析,结果表明,感染CMNV后的刺参表现出背部溃烂化皮,体表粘液增加,参体收缩性以及腹部管足吸附能力减弱或丧失的症状,同时攻毒组刺参重要组织器官的病变与自然感染CMNV的患病海参一致;CMNV感染刺参所致的发病率、病灶面积与刺参体内CMNV载量呈正相关,CMNV对刺参具有较强的致病性;且研究发现“感染后的12-36 h”可能是CMNV对刺参发挥致病作用的关键时期。上述结果为诊断和分析夏季刺参病害的致病原提供了理论依据,同时有助于进行感染进程和致病机制的研究。（4）刺参感染CMNV后的转录组学分析。通过高通量测序平台,对人工感染实验后对照组和攻毒组刺参的肠道和呼吸树进行转录组学分析,筛选鉴定了对照组和感染组间的差异表达基因,并对差异表达基因进行了GO功能注释和KEGG代谢通路分析,宏观上明确了刺参感染CMNV后体内重要代谢通路所发生的变化;之后通过深入分析差异表达基因发现感染CMNV后的刺参,其体内参与编码基质金属蛋白酶、胶原酶、组织蛋白酶和丝氨酸蛋白酶的功能基因转录表达发生显著上调,同时q RT-PCR结果也证实了上述基因转录表达量变化的准确性,推测这些基因转录表达量的上调加剧了对刺参胶原蛋白和胶原纤维的破坏作用,最终导致感染后刺参出现化皮、伸缩性变差和管足吸附力减弱等症状;编码细胞凋亡和神经信号传导等蛋白的基因转录表达量也显著上调,这种变化后续通过q RT-PCR也得到了验证,因此推测细胞凋亡和神经信号传导相关蛋白基因转录表达量显著上调,可能是导致刺参出现体壁溶解（化皮症状）、组织细胞发生核固缩以及空泡化等病变的内在原因;此外,对转录组数据进行整体分析时发现肠道中的差异基因要远远多于呼吸树中的差异基因,推测肠道上皮细胞对于CMNV的感染更加敏感,更适合作为致病机制等机理研究的靶组织。上述结果揭示了CMNV感染所致的宿主基因和代谢通路变化,明确了病毒感染过程中宿主关键差异表达基因,为研究CMNV感染与宿主相应的复杂关系提供了理论依据。（5）CMNV感染刺参关键阶段的初步探究。依据上述结果,在重复进行的CMNV人工感染刺参实验中,选择“12 h、24 h和36 h”三个时间点对刺参进行管足、肠道和呼吸树的样品收集和研究分析,基于Taq Man RT-q PCR、原位杂交以及组织病理学的检测结果显示,刺参体内CMNV的拷贝数呈现先下降后上升（即24 h＜12 h＜36 h）的趋势;组织病变严重程度与CMNV的拷贝数变化呈正相关,表现出急性感染后先减弱后加重（即24 h＜12 h≤36 h）的趋势;推测0-12 h CMNV开始在刺参体内增殖并伴随由病毒侵染带来的应激反应,12-24 h内刺参体内的非特异性免疫作用导致CMNV在刺参体内的表达量略有下降,病症也有减轻;24-36 h期间CMNV拷贝数开始逆转大幅上升并远远高于12 h,推测是由于CMNV不断增殖产生的更强致病性所致;利用转录组测序技术,将发病刺参的病症与CMNV的增殖情况进行关联分析,结果发现,编码参与固有免疫的相关蛋白的基因在12-24 h间的上调幅度远远大于0-12 h和24-36 h,这为证实上述对感染进程的推测提供了更多证据,该结果也得到了与固有免疫相关的基因的q RT-PCR测试数据支持;此外,CMNV感染刺参关键时期的差异功能基因的分析进一步验证了编码基质金属蛋白酶、胶原酶和组织蛋白酶等蛋白的基因在刺参发病过程中起重要作用。上述结果为后期深入研究CMNV对刺参致病的分子机制奠定了基础。综上所述,本论文确认了养殖刺参CMNV自然感染现象的存在,调研了CMNV在山东省内主要刺参养殖地区的流行与分布情况,明确了CMNV对刺参的致病性以及CMNV感染刺参的主要靶组织,筛查到了CMNV感染刺参过程中宿主重要基因的表达变化,解析了CMNV感染中刺参关键差异表达基因,进一步阐明了刺参感染CMNV的进程及感染过程中主要靶组织的转录组变化特征。以上研究结果为阐明刺参病害的病毒性病原提供了数据支持,也为揭示CMNV对刺参的致病机制提供了理论依据。