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1、海洋生物学研究热点问题海洋生物学研究热点问题现代海洋生物学研究进展现代海洋生物学研究进展1234重点研究内容重点研究内容: :发育与生殖生物学基础发育与生殖生物学基础基因组学与基因转移基因组学与基因转移病原生物学与免疫病原生物学与免疫生物活性及其产物生物活性及其产物生物修复、极端生物共生及防附着生物修复、极端生物共生及防附着生物多样性与政策及其它生物多样性与政策及其它5重点发展领域重点发展领域n1 发育与生殖生物学基础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，不各个环节的生理过程及其分子调控机理，不仅对于阐明海
2、洋生物生长、发育与生殖的分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。产量具有重要意义。6n主要包括：主要包括： 生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激生长激素、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压调节激素、生殖抑制因子、
3、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定、克隆及表达分析，以及鱼类胚节因子的基因鉴定、克隆及表达分析，以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。胎于细胞培养及定向分化等。7近几年来的主要研究成果包括近几年来的主要研究成果包括：nSingh等等(2001)l8 发现成纤维生长因子抑制斑马鱼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；早期胚胎细胞中神经标记基因的表达；nLeonard等等(2001) 研究了神经肽研究了神经肽Y基因在沟鲶不同基因在沟鲶不同组织中的表达；组织中的表达；nTang等等(2001
4、)研究了环境盐度对沟鲶垂体中生长激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素、催乳素和生长一催乳素mRNA水平的影响；水平的影响；nVincent等等(2002)建立了斑节对虾卵黄蛋白原建立了斑节对虾卵黄蛋白原ELISA测定技术；测定技术；nCheng等等(2002)研究了罗非鱼研究了罗非鱼IGFI和和IGF结合蛋结合蛋白基因在生长激素诱导后表达的时序性；白基因在生长激素诱导后表达的时序性；8nAdachi(2003)发现雄激素发现雄激素一睾酮在雌鱼一睾酮在雌鱼卵母细胞生长中起着调节作用；卵母细胞生长中起着调节作用；nOhira等等(2003) 克隆了日本对虾的蜕皮抑制克隆了日
5、本对虾的蜕皮抑制激素激素(MIH)基因，并研究了重组基因，并研究了重组MIH的生物的生物活性；活性；nWong等等(2003)研究了金鲷芳香化酶在性逆研究了金鲷芳香化酶在性逆转中的分子调控机理；转中的分子调控机理；nThompson等等(2003)介绍了海洋脊索动物异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；体住囊虫细胞周期调节的模式构成；9nSawada等等(2003)报道了海鞘受精过程中的报道了海鞘受精过程中的异源识别机制；异源识别机制；nHerpin等等(2003)克隆了牡蛎克隆了牡蛎TGF-3基因，并基因，并研究了其表达模式；研究了其表达模式；nChen等等(2003)从虹鳟
6、脑垂体中鉴定出一种从虹鳟脑垂体中鉴定出一种新的生长激素家族蛋白：生长催乳素样蛋新的生长激素家族蛋白：生长催乳素样蛋白；白；nChen等等(2003)研究表明胰岛素样生长因子研究表明胰岛素样生长因子I涉及到斑马鱼胸部的发育。涉及到斑马鱼胸部的发育。nHou 等等(2004,2005)克隆了卤虫的胚胎发育克隆了卤虫的胚胎发育相关基因相关基因(H26, APRH, HOX)。10ArtemiaArtemia的的ARHARH和和TRHTRH基因的表达基因的表达11121314无无甲甲目目，鳞鳞翅翅目目、膜膜翅翅目目各各目目动动物物之之间间abaAabaA基基因因间间的的差差别别，其其中中Identic
7、al=. Missing=? Indel=-;Identical=. Missing=? Indel=-; 15n重要海洋生物的生殖重要海洋生物的生殖生物学生物学n贝类贝类n虾类虾类n鱼类鱼类1617香螺精子的电镜照片香螺精子的电镜照片香螺香螺18东方扁虾的精子东方扁虾的精子19海洋经济动物种子工程及种质资源海洋经济动物种子工程及种质资源20n2 基因组学与基因转移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、贝及有代表性的海洋生物（包括鱼、虾、
8、贝及病原微生物和病毒）基因组进行全序列测病原微生物和病毒）基因组进行全序列测定定.n同时进行特定功能基因，如药物基因、酶同时进行特定功能基因，如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。因等的克隆和功能分析。21n近几年研究重点集中在目标基因筛选，如抗病基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、基因转移研究的重点方面，除
9、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病毒介导法，电穿孔法，转座子介导法及胚胎细胞介导法等。胞介导法等。22GFP基因在转基因中国对虾幼体中的表达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转基因中国对虾幼虾和次成虾的GFP基因基因RT-PCR结果电泳图结果电泳图M示示DNA分子量标准分子量标准; 1示负对照示负对照; 2示正对照示正对照(转基因质粒转基因质粒); 3, 4示转示转基因对虾基因对虾 23转红色珊瑚萤光基因转红色珊瑚萤光基因24转羊生长素基因鱼转羊生长素基因鱼
10、25Andy-水母荧光蛋白转基因猴水母荧光蛋白转基因猴26n基因转移作为海基因转移作为海洋生物遗传改良、洋生物遗传改良、培育快速生长和培育快速生长和抗逆优良品种的抗逆优良品种的有效技术手段，有效技术手段，已成为该领域应已成为该领域应用技术研究发展用技术研究发展的重点。的重点。2000bp2000bp1000bp1000bp750bp750bp500bp500bp250bp250bp100bp100bp以以SSR技术进行分子标记辅助优良品种筛选技术技术进行分子标记辅助优良品种筛选技术27n3 病原生物学与免疫病原生物学与免疫n弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗
11、病养殖品种、有效防治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。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、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、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、海洋生物免疫机制的探讨、DNA疫疫苗研制等苗研制等 n抗菌肽的研究抗菌肽的研究28n4 生物活性及其产物生物活性及其产物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，各种海洋技术的又一研究热点。现人研究表明，各
12、种海洋生物中都广泛存在独特的化合物，用来保护自己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中。生存于海洋中。n海绵含有海绵含有PTX2 (肌动蛋白阻滞剂肌动蛋白阻滞剂) , 一种对付缺一种对付缺乏乏P53基因的癌细胞的新抗癌物质。基因的癌细胞的新抗癌物质。n和海洋藻类提取物和海洋藻类提取物n活性肽活性肽n多糖多糖n萜和甾萜和甾29n对极端生物研究也成为近年来海洋生物技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。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、极端微生物中业酶及其它特殊用途酶类、极端微生物中特
13、定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、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、抗氧化剂及抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。产业化生产等。 30n5 海洋环境生物技术海洋环境生物技术n该领域的研究重点是海洋生物修复技术的该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。开发与应用。 生物修复技术是比生物降解含义更为广泛，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。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，降解污染物，减少毒性
14、或转化为无毒产品，富集和固定有毒物质（包括重金属等），富集和固定有毒物质（包括重金属等），大尺度的生物修复还包括生态系统中的生大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。态调控等。31n应用领域包括水产规模化养殖和工厂化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。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生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互
15、利机制，抗附着物质的分离纯化系和互利机制，抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究内容。等是该领域的重要研究内容。32河口生态系统n物种丰富物种丰富n产卵场、产卵场、育幼及索育幼及索饵场所饵场所n生产力大生产力大n旅游胜地旅游胜地n易污染易污染33高潮带高潮带中潮带中潮带低潮带低潮带滨螺；藤壶滨螺；藤壶牡蛎；藤壶牡蛎；藤壶; 藻藻褐藻、红藻带褐藻、红藻带Add Your Text潮间带生态系统有明显的垂直分带的特点有明显的垂直分带的特点34 红红树树植植物物是是一一类类生生长长在在热热带带海海洋洋潮潮间间带带的的木木本本植植物物。例例如如，红红树树、秋秋茄茄树树、红红茄茄冬冬、海海莲莲和和木木
16、榄榄等等。当当退退潮潮以以后后，红红树树植植物物在在海海边边形形成成一一片片绿绿油油油油的的“海海上上林林地地” 。 红树林生态系统红树林生态系统35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。它们占海洋总面积区。它们占海洋总面积0.017%，却包含了，却包含了34%的海的海洋特有生物品种。洋特有生物品种。36 湿地是指天然或人工、长久或湿地是指天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流动、淡水、半咸地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不水、咸水体，包括低潮时水深不超过超过6米
17、的水域。米的水域。湿地包括多种类型，珊瑚礁、湿地包括多种类型，珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同的特点等都属于湿地。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充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带。间的过渡带。地球之肾地球之肾湿地湿地海岸带湿地生态系统海岸带湿地生态系统37n6 分子标记技术与遗传多样性分子标记技术与遗传多样性n研究了将鱼类基因内含子作为遗传多样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性评价指标的可行性.
18、n利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组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中这些病原生物的污染程度.n应用应用18S和和5.8 S核糖体核糖体RNA基因之间的基因之间的第一个内部间隔区第一个内部间隔区(ITC1)序列作标记进序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研究；究；n研究了斑节对虾三个种群的线粒体研究了斑节对虾三个种群的线粒体DNA多态性，用多态性，用PCR技术鉴定了夏威夷技术鉴定了夏威夷Gobioid苗的种类特异性。苗的种类特异性。38n采用同功酶、微卫星采用同
19、功酶、微卫星DNA及及RAPD标记对标记对褐鳟不同种群的遗传变异进行了评价，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在鲆鱼鉴定并分离出12种微卫星种微卫星DNA，在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星星DNA；n弄清了一种深水鱼类（弄清了一种深水鱼类（Gonostoma gracile）线粒体基因组的结构，并发现）线粒体基因组的结构，并发现了硬骨鱼类了硬骨鱼类 tRNA基因重组的首个实例，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测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星星DNA序列，序列，n用用AFLP方法分析了母性遗传物质在雌核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。发育条纹鲈基因组中的贡献。 39n7 DNA疫苗及疾病防治疫苗及疾病防治n抗鱼类坏死病毒的抗鱼类坏死病毒的 DNA疫苗的构建；疫苗的构建；n养殖对虾病毒病原检测的养殖对虾病毒病原检测的ELISA试剂盒；试剂盒；n海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性建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立了测定牡蛎病原的PCRELISA方法；方法；n研究了研究了LatrunculinB毒素在红海绵体内的毒素在红海绵体内的免疫定位；免疫定位；n低等海洋生物的免疫系统研究。低等海洋生物的免疫系统研究。40谢谢谢！谢！41
