刺参（Apostichopus japonicus）是我国北部沿海地区最重要的经济养殖品种之一。温度是影响刺参生长繁育的重要环境因素,夏季高温频繁的出现,对刺参的养殖造成严重影响,大量刺参化皮腐烂死亡,造成巨大的经济损失。在应对高温胁迫时,刺参主要通过自身的防御机制进行抵抗和适应,而表观遗传修饰在此过程中起着重要的作用。目前,刺参苗种产业中亲参的来源主要是“野生”刺参以及累代繁育的人工养殖刺参,由此构成的苗种繁育的种质基础群体,其后代生长缓慢、个体差异大、应激性差、抗逆抗病性弱等现象,对刺参养殖产业的健康发展有较大影响。因此,培育刺参优良抗逆新品种是解决刺参优良种质匮乏和安全度夏瓶颈问题的重要出路,探究表观遗传的调控机制具有重要作用。研究结果如下:1.从表观遗传学的角度运用甲基化敏感扩增片段多态性（MSAP）技术探讨分析选育活动对基因组DNA甲基化的影响。以刺参的肌肉附带内膜的组织为实验组织,运用MSAP技术分析了选育基础群体F、选育F1代和选育F4代的基因组遗传多样性。结果显示,10对引物获得的806个位点中,多态性位点为698个,多态性百分比达到86.60%;基于非甲基化位点的遗传分析,选育F4代香农多态性指数为0.3981,Nei基因多样度为0.2264;基于甲基化敏感位点分析,选育F4代香农多态性指数为0.5873,Nei基因多样度为0.2598,均高于基础群体;表观遗传多样性均大于非甲基化位点变异产生的序列遗传多样性,表明表观变异出现频率高于序列遗传变异。MSAP甲基化模式分析显示,选育F1和F4代经过选育后获得了一些甲基化水平和模式的改变,说明经温度胁迫选育,改变了刺参群体的基因组的甲基化状态。选育F4代获得的类型Ⅱ的条带数最多,为161条,明显高于未选育刺参,为选育获得表观遗传特征。研究结果从遗传物质基础角度揭示了选育群体的遗传改变与进展,可为抗逆新品种选育中的表观遗传研究提供了参考。2.以刺参的呼吸树、消化道、纵肌和体内壁为实验组织,以急性升温条件（18℃、22℃、26℃、30℃、34℃）和慢性升温（升温阶段:18℃、20℃、22℃、24℃;维持26℃:24h、48h、96h、168h,自然降温的24h、48h、96h、168h）为实验条件,运用了实时荧光定量PCR技术分析了基因hsp70和补体C3基因区的表达水平,并用亚硫酸氢盐修饰DNA的方法对两个基因启动子区域的进行了甲基化率的测定与分析,并对基因的表达水平和启动子甲基化率做了相关性分析。在急性高温的刺激下（30℃、34℃）,hsp70在呼吸树、消化道、纵肌、体内壁的表达量均发生较强烈的上调现象,相对表达量均在3000以上,且显著高于T18、T22、T26三组,其中消化道在34℃的刺激下表达量高达30,000。急性升温条件下,hsp70不同的实验组织呈现不同的甲基化模式:在呼吸树中T34组的甲基化率最高,消化道中的甲基化率在T26组最高,在纵肌中T26和T34组的甲基化率最高,体内壁的甲基化率在T22组为最高。急性升温条件下,hsp70在消化道、纵肌、体内壁中,基因表达量与启动子甲基化率的相关系数均为负值,表示两者之间呈负相关关系,不具有显著性;在呼吸树中的基因表达量与启动子甲基化率相关系数为0.883,两者呈正相关,且表现出显著性相关（P<0.05）。在慢升温的过程中,hsp70基因在不同组织中的表达量均在维持26℃的阶段发生上调现象,水温恢复至初始温度时表达水平有所回落。在慢升温过程中,hsp70在四个实验组织的甲基化率均在23℃,24h组达到最高。在呼吸树、纵肌、体内壁中的基因表达量与甲基化率均呈负相关,在消化道中两者呈正相关,显示相关性系数较小,均不显著。补体C3在急性升温条件下,消化道和纵肌的表达模式相同,表达量先下调,在34℃的刺激下其表达量又显著上调;呼吸树的表达模式在22℃发生上调后下调在34℃的表达量又显著上调至较高水平。在急性升温26℃、30℃、34℃的刺激下,补体C3在消化道中的相对表达量均高于呼吸树和纵肌。急性升温条件下,补体C3在呼吸树中的甲基化率在T26、T34组最高,达72.73%,T22组的甲基化率最低,只有38.39%;在纵肌中的甲基化率随着温度的增加,在T22组有所降低后又逐渐增加,当温度升至34℃时的甲基化率最高为84.85%;消化道的甲基化率在对照组最高,为71.72%,随着温度的增加甲基化率整体有所降低,在T30组最低为57.58%。急性升温条件下,补体C3在刺参呼吸树、消化道和纵肌三个组织中的基因表达量与启动子甲基化率的相关系数分别为:0.130,0.102,0.541,均显示正相关但不具有显著性。在慢升温过程中,在相同的温度条件下三个组织的表达趋势各不相同,在升温阶段补体C3在呼吸树中的表达趋势呈现先上调后下调,而在消化道中随着温度的升高其表达量逐渐降低,在纵肌中则是先上调后下调再次上调至较高水平。在维持26℃的过程中,补体C3在各组织中的表达趋势整体均呈现先上调后下调,呼吸树在26℃,48h发生上调,但消化道、纵肌是在26℃,96h发生上调。在自然降温阶段,补体C3在消化道中的变化趋势较明显。慢升温过程中,补体C3在呼吸树、消化道、纵肌三个组织的甲基化率均在对照组最低,随着温度的变化甲基化率有所增加。其中补体C3在呼吸树中甲基化率在自然降温的24h（23℃）最高,为84.85%,消化道在21℃,96h组的甲基化率最高,达82.83%,纵肌中的甲基化率在26℃维持96h达最高,为92.93%。在慢性升温过程中补体C3在呼吸树中的基因表达量与启动子甲基化率的相关系数为-0.960,两者具有极显著的负相关关系（P<0.01）,补体C3在消化道中基因表达量与启动子甲基化率的相关系数为-0.641,表示两者关系呈负相关,但不显著;在纵肌中两者的相关系数较低为0.148,同样不显著。结果显示在不同条件不同组织中基因表达与甲基化率呈现不同的相关关系,说明DNA甲基化与基因表达的关系受较多因素调控,同时可为刺参在表观遗传以及基因表达方面的研究提供一定的方向。