红爪小龙虾（Cherax quadricarinatus）因其生长迅速和美味而备受重视，是全球水产养殖中具有商业价值的一种淡水甲壳类动物（Saoud et al., 2013）。其养殖规模在亚洲尤其是中国大幅扩大，由于消费者对高质量水产品的需求增加，集约化养殖得到发展，同时更加重视产量和产品标准化（Ehsani and Jasour, 2014; Yue et al., 2024; Cheng et al., 2025）。在这一行业中，个体体型是决定市场价值的主要因素，也是重要的分级标准。然而，目前的质量评估方法主要是经验性的或依赖于事后仪器分析。现有的质量评估工具，如近红外光谱结合支持向量机，可以检测出差异，但无法阐明其背后的生物学原因，这促使人们需要基于组学的机制研究（Ye and Mou, 2022）。然而，这些方法往往只能检测到质量差异，而无法揭示其背后的生物学原因。
体型受到多种因素的影响，包括性别、年龄、特定栖息地条件、饲料颗粒大小和营养成分（Perry et al., 2013; Jiang et al., 2024）。即使在标准化的养殖条件下，同一群体的个体之间也常常存在显著的体型差异。这表明体型差异伴随着潜在的生化和生理差异，尽管不同体型类别之间的分子特性尚不甚清楚（Tamayo et al., 2011; Obley et al., 2025）。此外，传统的质量评估方法主要是经验性的，对于生长相关生理差异如何影响肌肉组织的分子谱型的变化了解有限（Lu and Luo, 2020）。描述这些分子和生化特征不仅有助于推进基础生物学知识，也有助于建立客观的分级标准，优化产品利用，从而支持“优质价格对应优质产品”的市场框架。
近年来，组学技术的进步为解析复杂性状提供了强大的工具（Onuh and Aluko, 2019; Wang et al., 2025c）。非靶向代谢组学，特别是液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS），能够全面分析小分子代谢物，从而直接反映生物体的生理和营养状态。同时，转录组学揭示了与这些代谢变化相关的基因表达情况（Wang et al., 2025a, Wang et al., 2025b）。虽然每种方法都有其价值，但通过相关性分析将它们结合起来可以从系统层面理解代谢终产物与其上游遗传调控因素之间的联系。这种综合策略可以阐明分子途径，并识别与品质相关性状发展相关的关键基因和代谢物。
尽管近年来组学在水生生物中的应用有所扩展，但研究主要集中在鱼类上，而像小龙虾这样的有壳无脊椎动物仍然研究不足（Zhang et al., 2025）。因此，关于小龙虾生长过程中发生的系统性代谢变化仍存在显著的知识空白。目前尚不清楚哪些特定代谢物会随体型变化而积累或减少，涉及哪些关键代谢途径，以及基因表达网络如何协调这些变化。解决这些问题不仅对于识别可靠的商业品质生物标志物至关重要，也有助于理解这种重要养殖物种中体型依赖性营养变化的生物学基础。
虽然肝胰腺被认为是甲壳类动物中的核心代谢器官，负责营养吸收、能量储存和代谢调节（R?szer, 2014），但本研究选择了肌肉组织作为研究对象，因为它代表了小龙虾的主要可食用部分，直接决定了商业价值和产品质量。在水产养殖物种中，肌肉是主要的可食用组织，与商业价值、营养价值和消费者接受度密切相关（Chen et al., 2022）。肌肉的代谢组成反映了与营养沉积、能量分配和生长期间组织发育相关的生理结果（Lv et al., 2026）。因此，肌肉代谢组学为评估与体型变化相关的代谢特征以及经济上重要的生长表型提供了重要视角。然而，与以肝胰腺为中心的研究相比，关于小龙虾的肌肉代谢组学研究相对有限。因此，对肌肉代谢特征的全面描述可以补充现有的甲壳类动物代谢知识，并为理解体型相关的生理差异提供新的见解。
因此，我们假设在统一养殖条件下饲养的小龙虾中观察到的体型差异与基因表达和代谢物谱型的潜在差异有关。为了验证这一点，我们对大、中、小三种体型小龙虾的肌肉组织进行了综合转录组学和代谢组学分析。本研究旨在（1）识别不同体型类别中差异表达的基因和代谢物，（2）表征关键代谢途径，（3）整合两组数据以探索转录调控与代谢终产物之间的相关性，（4）探讨代谢变化与体型变化之间的可能方向性。通过这种多组学方法，我们试图表征不同体型下肌肉生长和发育相关的分子特征，并识别与理想生长性状相关的候选生物标志物。结果为理解小龙虾生物学提供了基础数据集，并为制定客观的分级标准、优化喂养策略和提高这一重要养殖物种的市场价值提供了见解。
