长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)是江豚唯一的淡水种群，推测其由海洋起源。长江江豚从高渗的海洋环境进入低渗的淡水环境中生活，由于生存环境的巨大差异，其免疫系统和渗透压调节系统都将面临许多的挑战。同时，长江江豚目前自然种群数量急剧下降，种群分布片段化，生存状况不容乐观，也亟待加强研究和保护。本论文，我们以与免疫系统密切相关的主要组织相容性复合体(MHC)基因以及在渗透压调节中起着重要作用的肾脏器官作为对象开展研究。MHC不仅在机体免疫系统中发挥着重要作用，而且与物种或种群的疾病抗性和易感性，以及种群繁殖和生存力密切相关。因此基于MHC基因开展种群遗传学研究对于濒危动物的保护和管理具有十分重要的作用。然而，目前关于长江江豚甚至其它鲸类MHC基因组结构和特征的研究还未见报道，从而导致对长江江豚MHC遗传多样性的有效评估存在诸多困难。本论文通过构建长江江豚MHC基因组图谱，不仅可以解析长江江豚MHCⅠ类和Ⅱ类基因组的结构和特征，而且也为下一步分析长江江豚种群MHC遗传变异或种群适应性研究奠定了基础。此外，长江江豚从高渗的海洋环境到低渗的淡水环境中生活，在此过程中它们首先必须解决渗透压调节问题。肾脏是维持水盐代谢平衡的主要器官，也是渗透压调节的重要器官，通过尿液形成和排泄在渗透压调节中发挥着重要作用。因此，本论文对窄脊江豚的两个亚种（生活在高渗海洋环境中的东亚江豚与生活在低渗淡水环境中的长江江豚）的肾脏组织进行了转录组测序和分析，希望能够为认识江豚以及鲸类的肾脏功能和渗透压调节的遗传基础提供帮助。　　本论文的主要研究结果如下:　　1.以死亡长江江豚的新鲜肝脏组织为材料和pCC1BAC为载体，成功构建了长江江豚全基因组细菌人工染色体(BAC)文库。该文库含有439，680个BAC克隆，保存于2，290块96孔细胞培养板（每孔含有两个克隆）。平均插入片段为113kb，覆盖长江江豚基因组约14.8倍。同时从该文库中获得任一单拷贝或多拷贝长江江豚基因的概率约为99.99％。　　2.运用4D-PCR文库筛选方法，构建了长江江豚基因组BAC文库的PCR筛选文库。该文库包括47个超级库，每个超级库包含有34个亚库(1D、2D、3D和4D)。任一引物只需81(47+34)个PCR反应，即可确定含有该引物序列的克隆在文库中的位置。　　3.运用4D-PCR文库筛选和BAC克隆末端测序方法，构建了长江江豚MHCⅠ类基因组的克隆重叠群，并对该重叠群进行了高通量测序、组装、注释以及比较分析。研究结果表明，长江江豚MHCⅠ类基因组长度约为775 kb，其中含有4个MHCⅠ类基因(Ne嬲-A、Neas-B、Neas-C和Neas-E)，它们之间的相似度大于94％。通过与牛、羊和猪的MHCⅠ类基因组中MHCⅠ类基因分布和数量的比较，发现这4种哺乳动物的MHCⅠ类基因分布在比较固定的位置块内，而长江江豚的MHCⅠ类基因位点较其它三种偶蹄动物少。　　4.运用4D-PCR文库筛选和BAC克隆末端测序方法，构建了长江江豚MHCⅡ类基因组的克隆重叠群。测序、组装及注释结果表明，长江江豚的MHCⅡ类基因组被其它DNA片段隔断成两部分:Ⅱa和Ⅱb。其中MHCⅡa含有两个BAC克隆，测序拼接后长度为218，725 bp，含有6个基因:BTNL2、DRA、DRB1、ψDRB2（ψ表示假基因）、DQA和DQB;而MHCⅡb含有四个BAC克隆，长度为328，435bp，含有17个基因: RING1、HSD17B8、SLC39A7、RXRB、COL11A2、ψDPB、DOA、BRD2、DMA、DMB、PSMB9、TAP1、PSMB8、TAP2、DOB、ψDRB3和GCLC。进一步通过cDNA-PCR扩增的方法确定DRA、DRB1、DQA、DQB、DMA、DMB、DOA和DOB位点是表达的。通过与其它陆生哺乳动物比较分析，发现长江江豚MHCⅡ类基因组中的基因位点相对偏少，并且缺失DY位点。进化树分析表明DRB、DQA和DQB位点可能经历了“生-死”演化过程。进一步对这八个MHCⅡ类基因的dN/ds比值的分析，发现DQB位点在鲸类中受到了正选择作用。　　5.利用Illumina Hiseq2000测序平台，对两个窄脊江豚肾脏组织样品（长江江豚和东亚江豚各一个）进行转录组测序、组装、注释以及比较分析。从长江江豚肾脏转录组组装得到68，073个unigenes，N50为1，389 bp，平均长度为735 bp;从东亚江豚肾脏转录组拼接得到73，449个unigenes，N50为1，447 bp，平均长度为740 bp。通过比对NCBI中的NR与NT数据库、Swiss-Prot数据库、KOG数据库、KEGG数据库以及GO数据库对这些unigenes进行功能注释。通过KEGG分类分析，发现4条与尿形成过程或渗透压调节相关的代谢通路:肾素-血管紧张素系统(Renin-angiotensin system，RAS)、醛固酮介导的钠盐重吸收（Aldosterone-regulated sodium reabsorption）、血管升压素调节的水重吸收（Vasopressin-regulated water reabsorption）和近端小管碳酸氢盐的重吸收(Proximal tubule bicarbonate reclamation)。通过对鉴定得到的长江江豚与东亚江豚之间的直系同源基因进行分析，并没有发现Ka/Ks值大于1的基因。然而，当我们进一步对两者间的差异表达基因进行富集分析时发现，近端小管的碳酸氢盐重吸收和RAS系统代谢通路被富集，这两条代谢通路对于调节机体的钠离子水平起到重要作用。最终，我们通过差异表达基因的GO功能富集分析和KEGG代谢通路富集分析鉴定出9个可能与鲸类渗透压调节相关的基因。　　本论文成功构建了长江江豚高质量BAC文库，实现了对该濒危种群离体遗传资源的长期保存。在此基础上，进一步解析了长江江豚MHCⅠ类和Ⅱ类基因组结构特征，该研究不仅为后期分析长江江豚MHC基因的种群遗传变异奠定了基础，而且也填补了鲸类MHC基因组结构研究的空白。此外，本论文还对长江江豚和东亚江豚的肾脏转录组进行了测序和分析，从分子水平初步探讨了江豚适应不同栖息地环境的渗透压调节机制，为今后研究鲸类渗透压调节的分子机制提供了重要资源。