近年来,海马人工养殖规模逐渐扩大,但病害问题一直是影响海马产量的主要因素。我们发现,众多病害中,细菌性疾病,尤其是细菌性肠炎危害较为严重。因此构建海马细菌性肠炎可重复的研究模型和评价体系成为致病机理探索和防控体系构建的关键。本研究选择国内养殖规模最大的线纹海马为研究对象,利用传统、分子和生化指标检测等方法分离、鉴定海马细菌性肠炎病原,通过攻毒实验确定其致病性。随后通过筛选合适的攻毒浓度和敏感的评价指标,构建海马适用的细菌性肠炎研究模型和评价体系。最后,利用研究模型和16S rDNA解析病原诱发海马细菌性肠炎过程中对于宿主肠道菌群结构和功能的影响,主要结果如下:1、利用传统细菌分离方法分离得到4株潜在病原细菌。16S rDNA序列分析显示4株菌分别为迟钝爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、南方盐单胞菌(Halomonas meridiana)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、假单胞菌(Pseudomonas sp.)。攻毒实验证明:H.meridiana和V.alginolyticus无明显致病性;E.tarda和Pseudomonas.sp.攻毒后,海马出现典型的肠炎发病特征,如食欲不振、活力下降、肛门发炎等,甚至是死亡。由于Pseudomonas.sp作为海马细菌性肠炎的致病菌已被报道,我们选择E.tarda进行后续研究。2、经革兰氏染色、扫描电镜分析、以及生理生化指标鉴定与分析,明确病原的分类地位并将其最终命名为E.tarda YT1。3、以生理盐水(PSS)作为对照组,1×10~5 cfu/ml、1×10~7 cfu/ml和1×10~9 cfu/ml致病菌为攻毒组,进行21天攻毒实验。结果显示:1×10~9 cfu/ml攻毒过程中有宿主死亡现象,最终死亡率为67.5%,无法保证取样完整性,不适合用于模型构建。1×10~5 cfu/ml和1×10~7 cfu/ml攻毒过程中,海马第3天出现病症,14天症状最明显,21天基本恢复,适合构建疾病模型。4、攻毒过程中,分析、评估了44个外部形态、组织学和分子指标,结果发现:(1)病原侵染阻碍海马体长增加的同时,显著降低了海马的体重(P<0.05);(2)19个外部形态学(体重、体长、肛门炎症、进食状态和肠道积液)、组织学(杯状和炎症细胞数量以及肠道固有层和黏膜肌层增厚)和分子(抗菌肽、免疫分子和toll-like receptor 5[TLR5])指标能够敏感响应病原侵染,且与病理过程吻合,适合用于模型评价体系的构建;(3)模型评价体系能够准确反映海马细菌性肠炎的发病模式及强度;(4)TLR5基因可能在海马肠道免疫响应细菌病原侵染过程中起到重要的调控作用。5、利用上述模型,并结合16S rDNA测序分析海马肠道菌群发现,病原侵染能:(1)改变海马肠道菌群的结构和丰富度;(2)显著降低海马肠道固有嗜冷杆菌属(Psychrobacter),坐微球菌属(Macrococcus)和罗氏菌属(Rothia)的丰度(P<0.05),同时提高爱德华氏菌属(Edwardsiella)和弧菌属(Vibrio)细菌的丰度(P<0.05);(3)提升海马肠道菌群碳水化合物运输和代谢以及细胞运动性,降低脂质转运与代谢、次生代谢物的生物合成、运输和分解代谢等功能占比。因此,本研究能为更好地了解鱼类细菌性肠炎的发病机制,鉴定海马工厂化养殖细菌性肠炎的特效治疗药物,以及筛选海马抗病育种分子标志物提供参考。