海洋生物学研究热点问题

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1、海洋生物学研究热点问题现代海洋生物学研究进展Advance of Marine BiologyCollege of Life Sciences, Liaoning Normal University October 18, 2006Hou Lin Professor in Marine Biology and ZoologyIMBC 1997IMBC 20001 分子生物学和转转基因动动物；1 细细胞和分子生物学； 2 天然产产物及其过过程；2 转转基因生物； 报报3 水产产养殖；3 水产产养殖（含营营养、病害等）告4 发发育生物学；4 海洋微生物学； 主5 细细胞器生物学；5 生物活性化合物

2、； 题题6 生物修复，极端生物，宿主病 员员相互作用；6 分子工具和标记标记 ； 7 极端生物；7 生物多样样性，环环境适应应及进进化；8 共生；8 生物标记标记 、共生及病毒。9 生物修复； 10 海洋政策1 基因表达调节调节 和分子克隆；1 细细胞和分子生物学； 墙墙2 蛋白质质活性及其生理作用；2 转转基因生物； 报报3 海洋生物分子；3 水产产养殖（含生产产、营营养及病害）； 交4 海洋养殖资资源。4 生物活性化合物； 流5 分子工具和标记标记 ； 主6 微生物学、生理修复和共生； 题题7 极端生物。11 海洋食品安全。11 防附着过过程。 10 海洋政策；10 生物修复和生态态毒理；

3、 9 生物工程；9 政策； 8 生物修复；8 水产产养殖； 7 生物多样样性；7 天然产产物；6 后生动动物基因组组学；6 酶；5 生物活性物质质；5 渔业渔业 和种群遗传遗传 学；4 鱼类鱼类 免疫；4 脂肪酸生产产和代谢谢；3 微生物基因组组学；3 基因调节调节 和生物模型；2 生物附着；2 分子进进化和生物标记标记 ；1 基因转转移；1 生物多样样性；IMBC 1997 IMBC 2000 专题讨论主题n2003-2005年IMBC主题:n(1)基因组学 包括；基因组学和生物信息学、真核生物基因组学、转基 因鱼 微生物基因组学、蛋白质组学。n(2)繁育与分子生物学 包括：分子生物学与发育

4、生物学、内分泌、生物活性肽与 蛋白质、无脊椎动物分子生物学、大型藻类分子生物学与 生物技术、大型海藻和植物生物技术、微藻与原生动物生 物技术。n(3)疾病与免疫 包括：疾病、防治与免疫、海洋病毒。n(4)环境生物技术 包括；生物矿化和生物材料、生物修复和监测、生物去污 、有害藻水华、海洋分子生态学和基因发现、水产养殖和 环境影响。n(5)天然产物包括：海洋微型生物与多个生物活性成分、嗜热菌和高压生理学、深海生态系统、细菌信号与酶通讯、共生n(6)生物制氢n(7)政策包括：群体遗传学与多样性保护、海洋生物技术崛起、海洋方针与国际合作、海洋生物技术的国家发展、海洋制药的原料供应。重点研究内容:发育

5、与生殖生物学基础基因组学与基因转移病原生物学与免疫生物活性及其产物生物修复、极端生物共生及防附着生物多样性与政策及其它重点发展领域n1 发育与生殖生物学基础海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理，不仅对于阐明海洋生物生长、发育与生殖的分子调控规律具有重要科学意义，而且对于应用生物技术手段，促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动，提高水产养殖的质量和产量具有重要意义。n主要包括：生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴

6、定、克隆及表达分析，以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。近几年来的主要研究成果包括：nSingh等(2001)l8 发现成纤维生长因子抑制斑马鱼 早期胚胎细胞中神经标记基因的表达；nLeonard等(2001) 研究了神经肽Y基因在沟鲶不同 组织中的表达；nTang等(2001)研究了环境盐度对沟鲶垂体中生长 激素、催乳素和生长一催乳素mRNA水平的影响；nVincent等(2002)建立了斑节对虾卵黄蛋白原 ELISA测定技术；nCheng等(2002)研究了罗非鱼IGFI和IGF结合蛋 白基因在生长激素诱导后表达的时序性；nAdachi(2003)发现雄激素一睾酮在雌鱼 卵母细胞生长中起着

7、调节作用；nOhira等(2003) 克隆了日本对虾的蜕皮抑制 激素(MIH)基因，并研究了重组MIH的生物 活性；nWong等(2003)研究了金鲷芳香化酶在性逆 转中的分子调控机理；nThompson等(2003)介绍了海洋脊索动物 异体住囊虫细胞周期调节的模式构成；nSawada等(2003)报道了海鞘受精过程中的 异源识别机制；nHerpin等(2003)克隆了牡蛎TGF-3基因，并 研究了其表达模式；nChen等(2003)从虹鳟脑垂体中鉴定出一种 新的生长激素家族蛋白：生长催乳素样蛋 白；nChen等(2003)研究表明胰岛素样生长因子I 涉及到斑马鱼胸部的发育。nHou 等(20

8、04,2005)克隆了卤虫的胚胎发育 相关基因(H26, APRH, HOX)。Artemia的ARH和TRH基因的表达无甲目，鳞翅目、膜翅目各目动物之间abaA基因间的差别，其中 Identical=. Missing=? Indel=-; n重要海洋生物的生殖 生物学n贝类n虾类n鱼类香螺精子的电镜照片香螺东方扁虾的精子海洋经济动物种子工程及种质资源n2 基因组学与基因转移n功能基因组学研究自然成为海洋生物学工作者研究的新热点。目前的研究重点是对有代表性的海洋生物（包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒）基因组进行全序列测定.n同时进行特定功能基因，如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐

9、盐基因等的克隆和功能分析。n近几年研究重点集中在目标基因筛选，如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因；大批量、高效转基因方法也是基因转移研究的重点方面，除传统的显微注射法、基因枪法和精子携带法外，目前已发展了逆转录病毒介导法，电穿孔法，转座子介导法及胚胎细胞介导法等。GFP基因在转基因中国对虾幼体中的表达转基因中国对虾幼虾和次成虾的GFP基因RT-PCR结果电泳图M示DNA分子量标准; 1示负对照; 2示正对照(转基因质粒); 3, 4示转基因对虾 转红色珊瑚萤光基因转羊生长素基因鱼Andy-水母荧光蛋白转基因猴n基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品

10、种的有效技术手段，已成为该领域应用技术研究发展的重点。2000bp1000bp 750bp500bp250bp100bp以SSR技术进行分子标记辅助优良品种筛选技术n3 病原生物学与免疫n弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗 病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重 要意义。n重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗 病相关基因的筛选、克隆，海洋无脊椎动物细 胞系的建立、海洋生物免疫机制的探讨、 DNA疫苗研制等 n抗菌肽的研究n4 生物活性及其产物n海洋生物活性物质的分离与利用是当今海洋生物技术的 又一研究热点。现人研究表明，各种海洋生物中都广泛 存在独特的化合物，用来保护自己生存于海洋

11、中。n海绵含有PTX2 (肌动蛋白阻滞剂) , 一种对付缺乏P53 基因的癌细胞的新抗癌物质。n和海洋藻类提取物n活性肽n多糖n萜和甾n对极端生物研究也成为近年来海洋生物技术研究的重点方面。这一领域的研究重点包括抗肿瘤药物、工业酶及其它特殊用途酶类、极端微生物中特定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。 n5 海洋环境生物技术n该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛，又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其方法包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物，减少毒性或转化为无毒产品，富集和固定有毒物质（包括重

12、金属等），大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。n应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物（水）处理等。n微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互利机制，抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究内容。河口生态系统n物种丰富n产卵场、育幼及索饵场所n生产力大n旅游胜地n易污染高潮带中潮带低潮带滨螺；藤壶牡蛎；藤壶; 藻褐藻、红藻带Add Your Text潮间带生态系统有明显的垂直分带的特点红树植物是一类生长在 热带海洋潮间带的木本植 物。例如，红树、秋茄树 、红茄冬、海莲和

13、木榄等 。当退潮以后，红树植物 在海边形成一片绿油油的“ 海上林地”。 红树林生态系统珊瑚礁生态 系统2002年，科学家首次确定全球十大珊瑚礁保护 区。它们占海洋总面积0.017%，却包含了34%的海 洋特有生物品种。湿地是指天然或人工、长久或 暂时性的沼泽地、泥炭地或水域 地带、静止或流动、淡水、半咸 水、咸水体，包括低潮时水深不 超过6米的水域。湿地包括多种类型，珊瑚礁、 滩涂、红树林、湖泊、河流、河 口、沼泽、水库、池塘、水稻田 等都属于湿地。它们共同的特点 是其表面常年或经常覆盖着水或 充满了水，是介于陆地和水体之 间的过渡带。地球之肾湿地海岸带湿地生态系统n6 分子标记技术与遗传多样

14、性n研究了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评价 指标的可行性.n利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组DNA的 间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生 物的污染程度.n应用18S和5.8 S核糖体RNA基因之间的第一个 内部间隔区(ITC1)序列作标记进行甲壳类生 物种间和种内遗传多样性研究；n研究了斑节对虾三个种群的线粒体DNA多态性 ，用PCR技术鉴定了夏威夷Gobioid苗的种类 特异性。n采用同功酶、微卫星DNA及RAPD标记对褐 鳟不同种群的遗传变异进行了评价，n在鲆鱼鉴定并分离出12种微卫星DNA，在美 国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星DNA ；n弄清了一种深水鱼类（Gonostoma gracile ）线粒体基因组的结构，并发现了硬骨鱼类 tRNA基因重组的首个实例，n测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星 DNA序列，n用AFLP方法分析了母性遗传物质在雌核发育 条纹鲈基因组中的贡献。 n7 DNA疫苗及疾病防治n抗鱼类坏死病毒的 DNA疫苗的构建；n养殖对虾病毒病原检测的ELISA试剂盒；n海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性建立了测定牡蛎病原的PCRELISA方法；n研究了LatrunculinB毒素在红海绵体内的免疫定位；n低等海洋生物的免疫系统研究。谢 谢！