副溶血弧菌是一种嗜盐性细菌,主要存在于近海岸的海水和鱼类、贝类等海产品中,给我国水产经济养殖以及人类健康造成巨大的威胁。其中由副溶血弧菌引起的急性肝胰腺坏死病（AHPND）是一种细菌性疾病,其在对虾养殖中造成的对虾死亡率高达100%。该疾病已给全球对虾养殖业造成重大经济损失。本研究的主要研究内容是对中国北方5个城市（大连,营口,天津,唐山,黄骅）的对虾养殖场进行连续多年的监测,通过药敏实验、多位点系列分型分析、比较基因组学分析和转录组分析,对副溶血弧菌的进化方式进行初步探究。得到的研究成果如下:一、对虾养殖场中抗生素的使用驱动了副溶血弧菌的耐药和毒力进化。我们首先通过多位点序列分型（MLST）和全基因组测序分析了2011年至2018年中国北方三个对虾养殖场（天津、唐山、黄骅）副溶血弧菌在连续抗生素治疗下的序列类型（ST）的变化和进化过程。结果表明,副溶血弧菌菌株氟苯尼考和恩诺沙星耐药性的逐步出现与抗生素的使用有关。对2014-2016年分离的副溶血弧菌ST122菌株的基因组分析表明,氟苯尼考和恩诺沙星的耐药移动基因元件的获得与2014年以来在对虾养殖场使用抗生素密切相关。此外,我们还发现ISVal1转座子在30个副溶血弧菌基因组中形成了50个插入位点;这些插入位点,造成了部分基因失活,同时促进了致病岛（PAI）和适应岛的基因水平转移。此外,对自2016年以来的菌株进行比较基因组分析表明,在天津养殖场中副溶血弧菌ST1菌株的trh-nik-ure毒力基因组岛由染色体转移到质粒上,并随后通过基因水平转移,转移至ST422菌株中,提高了ST422菌株的毒力。这些结果表明,抗生素的使用不仅促进了耐药基因岛的出现,也驱动了副溶血弧菌毒力进化。二、不同养殖模式下副溶血弧菌的基因水平转移的比较。我们分别对对虾池塘养殖系统（营口）和循环水养殖系统（大连）的副溶血弧菌进行了为期三年的连续监测。这些养殖场在上述养殖周期均未使用抗生素,以排除抗生素对副溶血弧菌基因水平转移的潜在影响。我们采用MLST描述副溶血弧菌种群的动态变化,并通过全基因组测序（WGS）以确定每个养殖场的代表性。结果表明,循环水养殖场的副溶血弧菌种群结构随时间保持稳定,三年的监测过程中分别发现到4种、8种、3种ST型。相反,在池塘养殖中分别发现12种、16种、9种ST型,并且副溶血弧菌种群每年发生更替。基于全基因组序列的系统发育分析将50个分离菌株共分为五个簇,其中ST型为ST917a的菌株含有一个插入rec A基因内部的基因组岛。对来自同一ST型的菌株进行基因组比较表明,它们具有遗传相关性,但属于与地理分布相关的不同克隆。这些结果表明,循环水养殖通过最小化与外部环境的水交换而呈现特定的生态位。三、发现获得携带VI型分泌系统（T6SS）的质粒后,副溶血弧菌对环境的适应能力显著提高。我们在营口池塘养殖场中在2020和2019年分别分离鉴定了两株ST型为ST114的副溶血弧菌,分别为菌株VP14-2020（质粒中携带的新T6SS）、菌株YK114（野生型）。在本章节中,我们对这两个菌株进行了比较基因组分析,并比较了两个菌株之间的表型差异。结果表明,VP14-2020含有一个103kb的质粒,包含两个片段:73kb的片段,与质粒p TJ114-1和36kb的T6SS操纵子的DNA同源性为97.4%。微生物blastn发现,该T6SS1操纵子也存在于两个具有类似质粒和Vp368菌株染色体I的菌株中。转录组结果表明,VP14-2020通过水平基因转移使菌株获得T6SS后,较菌株YK114,其生长能力、毒力、环境适应能力与其他菌株竞争能力有所增强。共培养试验表明,VP14-2020对霍乱弧菌的抗菌活性明显高于菌株YK114（p<0.05）。综上所属,T6SS的获得提高了副溶血弧菌的适应性和毒力。因此,新获得的T6SS可能对弧菌的生存至关重要,因为它减轻了副溶血弧菌适应性进化的选择压力。这项研究首次提出了细菌基因的进化轨迹,这有助于我们理解新基因型的出现机制。