海洋生物学研究热点问题
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现代海洋生物学研究进展
海洋生物学研究热点问题
重点研究内容: 发育与生殖生物学基础 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 1 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。
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： Singh等(2001)l8 发现成纤维生长因子抑制斑马鱼
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
基因转移作为海
2000bp
洋生物遗传改良、1000bp
Adachi(2003)发现雄激素Ⅱ一睾酮在雌鱼 卵母细胞生长中起着调节作用；
Ohira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；
Wong等(2003)研究了金鲷芳香化酶在性逆 转中的分子调控机理；
Thompson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；
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。
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。
测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫 星DNA序列，
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。
谢 谢！
Sawada等(2003)报道了海鞘受精过程中的 异源识别机制；
Herpin等(2003)克隆了牡蛎TGF-3基因， 并研究了其表达模式；
Chen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；
Chen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。
抗菌肽的研究
4 生物活性及其产物
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 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。
海绵含有PTX－2 (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。
和海洋藻类提取物 活性肽 多糖 萜和甾
750bp
培育快速生长和 500bp
抗逆优良品种的 250bp 100bp
有效技术手段，
已成为该领域应
用技术研究发展 的重点。
以SSR技术进行分子标记辅助优良品种筛选技术
3 病原生物学与免疫
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。
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
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。
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，
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；
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，
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
物种丰富 产卵场、
育幼及索 饵场所 生产力大 旅游胜地 易污染
潮间带生态系统
高潮带 中潮带 低潮带
同时进行特定功能基因，如药物基因、酶 基因、激素Biblioteka Baidu肽基因、抗病基因和耐盐基 因等的克隆和功能分析。
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。
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。
5 海洋环境生物技术
该领域的研究重点是海洋生物修复技术的 开发与应用。
地球之肾——湿地
6 分子标记技术与遗传多样性
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.
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.
应用18S和5.8 S核糖体RNA基因之间的 第一个内部间隔区(ITC—1)序列作标记进 行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研 究；
滨螺；藤壶
牡蛎；藤壶; 藻
褐藻、红藻带
有明显的垂直分带的特点
Add Your Text
红树林生态系统
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”。
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。
早期胚胎细胞中神经标记基因的表达；
Leonard等(2001) 研究了神经肽Y基因在沟鲶不同 组织中的表达；
Tang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；
Vincent等(2002)建立了斑节对虾卵黄蛋白原 ELISA测定技术；
Cheng等(2002)研究了罗非鱼IGF—I和IGF结合蛋 白基因在生长激素诱导后表达的时序性；
Hou 等(2004,2005)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=-;
重要海洋生物的生殖 生物学
贝类 虾类 鱼类
香螺 香螺精子的电镜照片
东方扁虾的精子
海洋经济动物种子工程及种质资源
2 基因组学与基因转移
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.
海岸带湿地生态系统
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。
海洋生物学研究热点问题
重点研究内容: 发育与生殖生物学基础 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 1 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。
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： Singh等(2001)l8 发现成纤维生长因子抑制斑马鱼
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
基因转移作为海
2000bp
洋生物遗传改良、1000bp
Adachi(2003)发现雄激素Ⅱ一睾酮在雌鱼 卵母细胞生长中起着调节作用；
Ohira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；
Wong等(2003)研究了金鲷芳香化酶在性逆 转中的分子调控机理；
Thompson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；
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。
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。
测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫 星DNA序列，
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。
谢 谢！
Sawada等(2003)报道了海鞘受精过程中的 异源识别机制；
Herpin等(2003)克隆了牡蛎TGF-3基因， 并研究了其表达模式；
Chen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；
Chen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。
抗菌肽的研究
4 生物活性及其产物
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 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。
海绵含有PTX－2 (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。
和海洋藻类提取物 活性肽 多糖 萜和甾
750bp
培育快速生长和 500bp
抗逆优良品种的 250bp 100bp
有效技术手段，
已成为该领域应
用技术研究发展 的重点。
以SSR技术进行分子标记辅助优良品种筛选技术
3 病原生物学与免疫
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。
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
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。
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，
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；
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，
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
物种丰富 产卵场、
育幼及索 饵场所 生产力大 旅游胜地 易污染
潮间带生态系统
高潮带 中潮带 低潮带
同时进行特定功能基因，如药物基因、酶 基因、激素Biblioteka Baidu肽基因、抗病基因和耐盐基 因等的克隆和功能分析。
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。
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。
5 海洋环境生物技术
该领域的研究重点是海洋生物修复技术的 开发与应用。
地球之肾——湿地
6 分子标记技术与遗传多样性
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.
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.
应用18S和5.8 S核糖体RNA基因之间的 第一个内部间隔区(ITC—1)序列作标记进 行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研 究；
滨螺；藤壶
牡蛎；藤壶; 藻
褐藻、红藻带
有明显的垂直分带的特点
Add Your Text
红树林生态系统
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”。
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。
早期胚胎细胞中神经标记基因的表达；
Leonard等(2001) 研究了神经肽Y基因在沟鲶不同 组织中的表达；
Tang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；
Vincent等(2002)建立了斑节对虾卵黄蛋白原 ELISA测定技术；
Cheng等(2002)研究了罗非鱼IGF—I和IGF结合蛋 白基因在生长激素诱导后表达的时序性；
Hou 等(2004,2005)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=-;
重要海洋生物的生殖 生物学
贝类 虾类 鱼类
香螺 香螺精子的电镜照片
东方扁虾的精子
海洋经济动物种子工程及种质资源
2 基因组学与基因转移
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.
海岸带湿地生态系统
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。