水产生物技术的研究进展.ppt

水产生物技术的研究进展 我国水产研究现状 中国是水产动物种质资源大国，在种子库方面投入较多，但由于人为活动和资源环境的恶化，种质资源的保护水水平相对较低，系统研究种质资源保护的机构少，国家投入的研究费用也较少。 中国养殖鱼类的“品种”多，且来源复杂，但人工选育的良种较少，主要养殖对象多为野生种。且由于研究与生产单位对养殖对象遗传保护重视的程度不够，致使中国养殖鱼类“品种”普遍存在近亲交配和种质退化的现象。在选育种理论方面，对“品种”的异质性认识不够。 中国在开发应用生物技术方面，有一些人才，但开展原创性研究的人才还比较缺乏。水产生物技术领域的组织机构、学术机构不够健全，缺乏水产生物技术学术交流的稳定平台。国内水产生物技术领域的大项目还相对较少，资助强度不大，且较分散、不系统。功能基因、分子标记、基因打靶等研究落后，基因工程疫苗研制方面差距较大。 一.水产动物功能基因的筛选与克隆 功能基因组研究是进入21世纪以来水产生物技术发展的一个重要特点。 近年来，随着基因组学等分子生物学技术的发展，水产动物的重要经济性状的研究备受关注。关于性别、生长、抗病、耐寒和耐低氧等性状的分子理论机制的研究取得了一定的成就，大量与之相关的功能基因也相继被鉴定出来。 克隆的基因大致可分为免疫/抗病相关基因、生长、生殖与发育相关基因、性别控制相 关基因、溶菌酶和激酶等酶类基因等几大类。 研究的对象主要包括牙鲆、大菱鲆、石斑鱼、大黄鱼、鲈、真鲷、罗非鱼、银鲫、鳜 、鲢、黄鳝、草鱼、鲤、黄颡鱼、翘嘴红鮊、鲟鱼等海、淡水养殖鱼类, 中国对虾、 斑节对虾、螯虾、中华鳖、扇贝、中华绒螯蟹、罗氏沼虾和日本沼虾等无脊椎动物， 另外还有斑马鱼和文昌鱼等模式动物。 1.生产性状相关基因研究进展 1.1性别相关基因 多数水产动物的雌雄个体之间存在显著的生物学差异，如尼罗罗非鱼（Oreo -chromis niloticus）雄性个体较雌性大且生长速度快，鲤鱼（Cyprinuscarpio L.）、 半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）等鱼类雌性个体较大；雌性蟹类比雄性具有更 高的食用价值。因此，可以通过对上述水产动物进行单性养殖来降低养殖成本和提高 产品经济价值。 Sox9（SRY-related HMG-box gene 9） 基因是哺乳动物性别决定直接相关的基因，位于常染色体上，其表达具有性别专一性，仅在精巢中表达。水产动物中存在两个Sox9 基因的拷贝，分别为Sox9a 和Sox9b。虽然其表达不能像哺乳动物一样具备性别专一性，但其在雌雄中的表达量存在一定的差异。 Dmrt（Double-sex and Mab-3 related transcriptionfactor）是一个与性别决定相关的基因家族。目前，已在鱼类中发现5 种属Dmrt 家族的基因：Dmrt1、Dmrt2、Dmrt3、Dmrt4 和Dmrt5。Dmrt1 基因是目前已知的参与性别决定与分化进程的唯一的在动物门间具有保守性的基因。 母蟹 公蟹 抗缪勒氏管激素（Anti-Müllerian Hormone，AMH）也叫缪勒氏管抑制物（Müllerian inhibiting substance，MIS），是一种肽类细胞因子，属于转化生长 因子β（TGF-β）超家族。虽然鱼类缺乏缪勒管，但研究发现AMH 基因对鱼类的精原细胞的增殖和分化起调节作用。 细胞色素P450 芳香化酶（Cytochrome P450aromatase，P450 arom/CYP19）是催化雄性激素向雌性激素转化的一个关键酶，当其活性被抑制后可诱导伪雄鱼的产生。 DMY 基因（DM domain gene on Y-chromosome）是继SRY 基因后在XX-XY 性别决定类型中发现的位于Y 染色体上的性别决定基因（在哺乳动物中发现的第一个性别决定基因，具有起始精巢分化的功能） 1.2生长相关基因 生长性状是水产养殖动物最具经济价值的性状之一，其直接影响经济效益。水产动物的生长发育是一个高度复杂的过程，受遗传基因、营养、激素和环境等多种因素的影响。已发现的生长候选基因主要包括：（1）与生长轴及其调控相关的基因和（2）参与肌肉组织发生和分化过程的基因。 1.2.1生长轴相关基因 生长激素（Growth hormone，GH）由垂体分泌后，与生长激素受体（growth hormone receptor，GHR） 结合， 进而刺激肝脏等组织分泌胰岛素样生长因子（Insulin-likeGrowth Factor I