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肠道是对虾重要的免疫器官和消化器官,在维持内环境稳态起着至关重要的作用。肠道及其共生微生物共同组成了一个复杂的生态系统,可以通过机械屏障、免疫屏障和生物屏障来抵御外来致病微生物。与其他无脊椎动物相似,对虾缺乏特异性免疫,无法通过注射疫苗等手段获得抗体。因此,通过往水体或饲料中添加微生态制剂和免疫增强剂来提高对虾的肠道先天免疫能力成为了防范对虾病毒性疾病的最佳方式。目前,对虾抗病毒免疫反应方面的研究主要依靠单个组学进行分析,缺乏多组学系统研究。十足目虹彩病毒1（Decapod iridescent virus 1,DIV1）是一种在虾类中新发现的高致死性病毒,严重威胁着对虾养殖业的健康发展。目前有关DIV1感染宿主的分子机制研究还很少。基于此,本文以日本囊对虾（Marsupenaeus japonicus）为研究对象,通过生理生化、转录组、mi RNA测序、代谢组和微生物组多角度分析DIV1感染下日本囊对虾肠道的综合反应。研究结果为开发出效果良好的对虾抗病毒复合免疫增强剂和病毒防控技术提供了方法。主要研究内容和结果如下:通过人工注射的方法,确定了日本囊对虾是DIV1的宿主。感染DIV1的日本囊对虾出现空肠空胃,肝胰腺变黄,软壳和体色变红等现象。此外,还通过LD50实验测量了DIV1对日本囊对虾的毒性,获得了36 hpi、48 hpi、60 hpi、70hpi和84 hpi的半致死浓度。通过对感染DIV1的日本囊对虾的免疫酶和消化酶活性进行检测,发现感染DIV1后日本囊对虾的免疫酶活性普遍受到抑制,ROS清除能力减弱,肠道免疫功能受损。此外,α-淀粉酶和脂肪酶活性在各个组织中均显著上升,宿主的代谢功能紊乱。通过对感染DIV1和未感染DIV1的日本囊对虾肠道进行m RNA测序,总共鉴定了1,976个差异表达基因,包含1,234个上调表达基因和742个下调表达基因。通过对DEGs进行KEGG通路富集分析,发现4条Warburg效应的标志通路、2条维生素代谢相关的通路和2条糖胺聚糖合成通路被显著富集。结果表明DIV1感染可以诱导Warburg效应从而为自身的成功复制提供能量和原料。肠道差异基因可以通过调节维生素A和维生素C代谢影响肠黏膜免疫功能、调节免疫酶的活性和ROS的产生,通过调节糖胺聚糖的生物合成参与宿主抗DIV1的免疫反应。通过对感染DIV1和未感染DIV1的日本囊对虾肠道进行mi RNA测序,总共鉴定了32个差异mi RNA,包括19个上调mi RNA和13个下调mi RNA。通过对DEMs的靶基因进行KEGG富集分析,发现3条免疫相关的通路、1条糖胺聚糖合成通路和3条与肠黏膜屏障功能相关的通路被显著富集。结果表明DIV1感染可以导致肠黏膜细胞间隙增大,肠黏膜屏障功能受损,从而引起细菌的入侵和感染。肠道差异mi RNA可以通过调节免疫相关通路和糖胺聚糖的生物合成参与宿主抗DIV1的免疫反应。通过LC-MS/MS方法,对感染DIV1和未感染DIV1的日本囊对虾肠道进行代谢组分析,分别在正离子模式和负离子模式下鉴定了41和24种差异代谢物。其中,有7种脂肪酸类脂质代谢物发生显著变化,有2种Warburg效应的标志代谢物显著上升,包括花生四烯酸（Arachidonic acid,AA）、二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic acid,EPA）、二十二碳五烯酸（Docosapentaenoic acid,DPA）、9-氧代10（e）,12（e）-十八碳二烯酸（9-oxo-10（e）,12（e）-octadecadienoic acid）、γ-亚麻酸（Gamma-linolenic acid）、8（s）-羟基-（5z,9e,11z,14z）二十碳四烯酸（8（s）-hydroxy-（5z,9e,11z,14z）eicosatetraenoic acid）、16-羟基十六烷酸（16-hydroxyhexadecanoic acid）、L-（+）-乳酸（L-（+）-lactic acid）和丙酮酸（Pyruvic acid）。这9种代谢物可以作为DIV1感染的诊断标志代谢物。在通路富集中发现,3条氨基酸代谢相关通路、4条维生素代谢相关通路被显著富集。表明DIV1感染重塑了宿主肠道的脂质代谢,并通过Warburg效应影响宿主的能量代谢和氨基酸代谢为自身的复制提供能量和原料。此外,DIV1感染还对肠道维生素代谢产生了显著影响,影响了日本囊对虾肠道的免疫功能。通过16S rDNA高通量测序的方法,对感染DIV1和未感染DIV1的日本囊对虾肠道微生物组进行分析。结果表明DIV1感染后弧菌科的相对丰度显著增加,暗示对虾肠道屏障功能受损。值得注意的是,发光杆菌属的相对丰度在日本囊对虾感染DIV1后明显增加,而棒状菌属的相对丰度则明显减少,这2类菌可以作为判断DIV1感染的标志微生物群。PICRUSt功能预测结果表明肠道微生物在碳水化合物代谢、维生素代谢和氨基酸代谢中起着重要作用。通过对miRNA-Seq和mRNA-Seq进行联合分析,总共鉴定到有21个差异mi RNA与194个差异m RNA负相关,有223个关联数。通过对差异共表达负相关基因进行KEGG功能富集分析,发现共有5个DEMs参与了Toll和IMD信号通路的调节,通过影响caspase 4、转录因子ATF-2（transcription factor ATF2,ATF-2）、双重氧化酶（dual oxidase,DUOX）、免疫缺陷同系物（immune deficiency homolog,IMD）和锚定蛋白（Ankyrin）的表达,从而促进细胞凋亡和ROS的产生,调控抗菌肽的合成,从而响应DIV1感染的免疫反应。此外,维生素A代谢、维生素C代谢以及糖胺聚糖合成相关通路在关联分析中也同样被显著富集,印证了转录组和mi RNA测序的结果。通过对代谢组和微生物组进行联合分析,结果表明肠道菌群与差异代谢物通路的相关性程度高,DIV1感染对肠道菌群和代谢物造成了显著的影响。对先前在代谢组中筛选出的9个标志差异代谢物与相对丰度在所有样品均大于0.5%的微生物类群进行典型相关分析,结果表明肠道菌群参与了DIV1感染导致的脂质代谢的重塑。发光杆菌属和弧菌属相对丰度显著上升促进了Warburg效应及其相关代谢物上升,从而促使DIV1病毒成功复制。