水产养殖在确保我国粮食、营养和金融的安全中扮演着“中坚角色”。然而,集约化养殖下,病害发生给辽宁省大菱鲆、海参和鲤鱼等重要的水产经济动物养殖带来了巨大经济损失。抗生素类药物是防治水产经济动物病害发生的主要方式,但是抗生素药物引起的耐药性、药物残留问题,不符合当前无抗的水产养殖病害防控要求。在此背景下,为加强水产经济动物疾病的防控,本文从“重点疾病的特征病原菌表征”、“计算机辅助中草药药物毒性预测”、“复方中草药的免疫防控应用”这三个角度出发,开展两个部分的研究。第一部分,基于微生物组表征养殖大菱鲆突眼病眼部病原菌特征和养殖海参腐皮综合症皮肤病原菌特征,并基于集成学习策略构建有机化合物生殖毒性预测模型对中草药毒性进行初步预测,为后期基于这些特征病原菌筛选安全有效的中草药进行水产动物疾病的防控提供理论指导和技术指导。第二部分,以海参和鲤鱼为主要研究对象,将已开发的适用于海参和鲤鱼的两种复方中草药配方在辽宁省进行了应用推广,为指导辽宁省海参和鲤鱼的实际生产提供更实用的技术支撑和实践依据。论文的具体研究结果如下:针对人类的研究表明,定居在宿主眼部的共生菌群可以与宿主的免疫系统相互作用,眼部菌群的变化与眼部疾病的发生也有关系。但是尚未有研究针对鱼类疾病与眼部微生物的关系进行研究。因此,本研究首次采用高通量16S r RNA基因测序对大菱鲆突眼病感染与其眼部微生态的关系进行研究以表征其眼部特征病原菌。研究结果显示,健康大菱鲆和患病大菱鲆之间的眼部微生物群存在显著差异,且患病大菱鲆比健康大菱鲆具有更低的微生物多样性。作为特征属的气单胞菌属（Aeromonas）存在于健康大菱鲆的眼部,其丰富度的增加可能与患病大菱鲆眼部微生物多样性的降低和KEGG代谢功能异常有关。同眼部与肠道微生物群一样,皮肤表面的微生物群对宿主健康的维持也很重要,其菌群平衡的破坏往往与疾病的发生有关。目前,尚未有研究探讨皮肤微生物与海参腐皮综合症之间的相互作用。因此,本研究首次通过高通量16S r RNA基因测序对海参腐皮综合症感染与其皮肤微生态的关系进行研究以表征其眼部特征病原菌。结果表明,患病海参的皮肤微生物多样性显著低于健康海参的皮肤微生物多样性,且这种变化可能与细菌组成的变化有关。对两组海参皮肤微生物群组成和功能通路的比较结果显示,健康海参和患病海参的皮肤微生物组成存在显著差异,Sulfitobacter、Roseovarius、Ruegeria、Vibrio、Tropicibacter和Leisingera等6个属为患病海参皮肤的特征属,其丰度的增加与微生物群落KEGG代谢通路的变化有关。水产养殖用中草药可能具有一些潜在毒性。计算模型可以通过减少动物试验来准确预测这些药物的毒性。目前,本课题组已开发了3个高预测性能的化合物致癌性、肝毒性和致突变性集成预测模型,尚未开发高预测性能的化合物生殖毒性预测模型。因此,本研究以文献中收集的1823个化合物作为数据集,采用随机森林、支持向量机、极限梯度提等机器学习算法结合9种分子指纹,构建27个预测化合物生殖毒性的集成模型。其中最佳的集成模型为Ensembl-Top12模型,该模型在训练集中的准确率和AUC值分别为86.33%±0.08%和0.937±0.001,在外部验证集中的准确率和AUC值分别为84.38%和0.920。与已有模型相比,EensemblTop12模型具更高的预测性能。采用最佳集成模型Eensembl-Top12,以及本课题组已有的3个毒性预测模型,对前期已筛选好的6个单味中草药的生殖毒性、致癌性、肝毒性和致突变进行预测,结果显示4个模型均可用于中草药毒性的初步评估。单味中草药毒性预测结果显示,本人前期采用四株海参腐皮综合症特征病原菌筛选的复方中草药配方I基本安全无毒,可用于池塘养殖海参的免疫防控应用。因此,本研究将复方中草药配方I在辽宁省大连市、葫芦岛市、锦州市、盘锦市、营口市和绥中县等6个市县的24个海参养殖场进行了大规模应用推广。应用结果显示,复方中草药配方I具有促进生长、提高非特异性免疫力、增强抗病力、改善养殖水质、改善海参体壁氨基酸含量、减少抗生素使用量等功能。目前,复方中草药配方I共推广应用无药残海参苗种繁育规模14.19万立方米,平均增产24.53%,总体经济效益提高了1.1亿元。单味中草药毒性预测结果显示,前期筛选的复方中草药配方II基本安全无毒,可用于池塘养殖鲤鱼的免疫防控应用。复方中草药配方II对基于大菱鲆突眼病和其它鱼类常见疾病的四株特征病原菌的抑菌效果显示,该配方对这四株病原菌具有良好的抑制效果。将该复方中草药配方II初步投喂50亩鲤鱼池塘的结果显示,复方中草药配方II显著提高了鲤鱼的生长性能和饲料利用率,将鲤鱼的存活率提高了7.59%,增重率提高了22.94%,饵料系数降低了1.59%。此外,复方中草药配方II还显著提高了鲤鱼血清中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶和溶菌酶等非特异性免疫酶的活力。进一步将复方中草药配方II在鲤鱼中地应用面积扩大至300亩后,结果显示应用期间复方中草药配方II显著降低了养殖过程中抗生素的使用量和病害发生率,平均增产15.3%,经济效益增加了35万元。综上所述,本文完成了如下工作:（1）首次基于微生物组学分析揭示了大菱鲆突眼病与眼部微生物之间的关系;（2）首次基于微生物组学分析揭示了海参腐皮综合症与皮肤微生物之间的关系;（3）开发了具有更高预测性能的化合物生殖毒性预测模型,并将其用于中草药毒性的初步评估;（4）将已开发的适用于海参工厂化育苗的复方中草药配方I和适用于淡水鱼养殖的复方中草药配方II首次在辽宁省进行了大规模的推广应用,并取得良好经济效益。