硬壳蛤（Mercenaria mercenaria）自然栖息于北美大西洋沿岸,是美国重要的渔业资源。1997年,张福绥院士等人由美国引种硬壳蛤至我国,其耐温耐盐,适合我国大部分池塘养殖,目前已成为一种重要的池塘养殖贝类,养殖面积数十万亩。壳色是双壳贝类一项重要的表型性状,逐渐成为贝类育种关注的热点。在经济贝类中,壳色可影响海产品受消费者的喜爱程度和其市场价格。因此研究硬壳蛤壳色差异的分子机制,对选育壳色新品种具有重要实践意义。本研究利用ELISA测定贝壳、外套膜类胡萝卜素和黑色素含量,利用Raman spectra技术研究贝壳表面着色和未着色区域的微观特征,解释壳色差异的原因;利用RNA-seq从壳色发生和壳色沉积阶段研究转录调控特征,筛选出壳色相关的基因和代谢通路;基于转录组数据筛选潜在的壳色分子标记,为将来分子辅助育种提供序列参考。主要研究结果如下:1、贝壳和外套膜色素种类和组成利用ELISA检测硬壳蛤贝壳和外套膜类胡萝卜素和黑色素含量。红色贝壳与杂色贝壳类胡萝卜素、黑色素浓度都显著高于白色贝壳（p<0.05）;除25mm贝壳类胡萝卜素和黑色素浓度略有下降外,相同壳色不同规格的贝壳类胡萝卜素、黑色素浓度无明显差异;外套膜类胡萝卜素和黑色素的含量与壳色相关,红色个体外套膜类胡萝卜素和黑色素含量显著高于杂色和白色（p<0.05）,杂色和白色之间差异不显著（p>0.05）。利用拉曼光谱检测贝壳表面微观物质基础,在色素分布区域可获得多烯-类胡萝卜素的特征信号,也有少数光谱中含有类似于黑色素的特征信号,色素未着色区域未检测到多烯-类胡萝卜素信号峰。2、稚贝壳色发生的转录机制通过Illumina测序对未着色、白色和红色稚贝进行了基因表达研究。“黑色素/黑素瘤生成”、“ABC转运子”、“类胡萝卜素代谢相关途径”和“卟啉和叶绿素代谢”可能参与调节了硬壳蛤稚贝的壳色发生过程。与脂质转运、ABC转运子以及卟啉和叶绿素代谢相关的基因可能是稚贝壳呈红色的原因。3、成贝壳色沉积的转录机制通过Illumina测序对三种不同壳色硬壳蛤外套膜进行了基因表达研究。色素合成类基因、脂质结合与运输、ATP合成等基因在红vs白中存在显著差异,说明脂质代谢可能影响色素沉积,色素沉积需要消耗能量;信号转导类基因在红vs杂中存在显著差异,锌离子结合类基因在白vs杂中存在显著差异,表明信号转导和锌离子结合可能在杂色壳沉积过程中具有关键作用。4、壳色性状候选分子标记的开发基于转录组数据,利用转录组比较和SNP卡方分析筛选SSR和SNP标记。筛选出476个红色特有SSR,445个白色特有SSR,481个杂特有SSR标记。获得了235个差异显著的SNP位点（p<0.05）。