分子生物学技术在水产动物中的研究与应用.docx

分子生物学技术在水产动物中的研究与应用 摘　要:　分子生物学技术作为生命科学中发展最为迅速的学科之一,其对水产动物产生的影响也越来越深远。对分子生物学技术在水产动物中的应用,如PCR技术、转基因技术、DNA指纹图谱技术、核酸杂交技术等,在促进水产动物的生长、增强水产动物的抗病力、培育优良品种及生产新品系等方面进行了综述,并阐述了其在水产养殖中的潜在影响。 关键词:　PCR；DNA指纹图谱；转基因；核酸杂交；水产动物 水产业是目前中国大农业中发展较快的产业之一,我国的水产品总产量在世界上占有举足轻重的地位。然而,水产科学技术的相对落后成了制约其进一步增长的重要因素。要彻底摆脱水产技术与生产的不平衡性,大力发展水产业的高新技术是至关重要的。 分子生物学技术的迅猛发展,是近年来生命科学中最为突出的特征之一。目前,分子生物学理论与技术已广泛的应用于动植物品种的改良、鉴定以及人类疾病诊断与治疗等领域。近些年,分子生物学技术逐步涉入水产领域,并体现出极高的应用价值和经济价值。它对解决水产业的技术难题、开创新的领域、改造产业的传统模式起着十分重要的作用。许多国家都在大力研发与水产业有关的分子生物学技术,着力于开发新的优良养殖种类、培育高产抗逆的良种以及探寻检测和防治病害的新技术新方法等。因此应用分子生物学技术进行水产养殖品种的改良和疾病的预防很有发展潜力。现就分子生物学技术在水产动物中的应用作简要介绍。 1　PCR技术的应用 PCR即聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR),是以待扩增为目的DNA的两条链为模板,由一对人工合成的寡核苷酸为引物所介导,通过DNA聚合酶酶促反应,快速扩增特异DNA序列。PCR出现的时间虽短,但它却迅速而广泛地应用于分子生物学各个领域。目前,PCR技术逐渐应用于水产养殖领域,如吴中华等(1998)利用PCR技术成功的对中国对虾的病毒进行了检测;庞耀珊等(2004)利用二温式反转录PCR(reverse transcriptio npolymerase chainreaction,RT-PCR)技术进行了对虾桃拉病毒(taurasyn dromevirus,TSV)的研究,显示了RT-PCR在TSV临床检测中具有较高的实用性。此外,PCR技术还用于对虾暴发性流行病的检测及预防,对虾杆状DNA,病毒的克隆和序列分析,为治疗对虾病毒病提供了依据。刘波等(2003)建立了利用套式PCR法快速测定白斑症病毒(whitespot syndrome virus, WSSV)的方法。汪俊等(2004)利用RT-PCR法初步建立了对牡蛎中诺瓦克样病毒(norwalk-likevirus,NLVs)的检测方法。黎中宝(2005)探讨了多元PCR在黑鲍微卫星遗传研究中的应用,以期为水产生物微卫星的研究奠定基础。日本高知县从1999年4月开始利用PCR法进行鲍鱼的育种,已达到实用化阶段。 PCR技术还应用于水产动物生长激素基因、各种cDNA分子的克隆;应用于检测外源基因是否可以转入水产动物的基因组中;应用于制作多基因家族基因组探针以及鱼类种群结构的遗传分析和种质遗传鉴定等。 2　DNA指纹图谱技术的应用 DNA指纹图谱技术是分子生物学领域新兴的技术之一,它是从组织中提取纯化的基因组DNA,用某种限制性内切酶把DNA切割成为许多不同长度的小片段,再在电泳作用下,将不同长度的DNA片段分开。 DNA指纹技术的基本依据是存在于基因组内的微卫星DNA可与基因组酶切片段进行杂交,得到具有个体特异性的指纹图谱。这种DNA指纹图谱具有高度种属和个体特异性,可以用于寻找遗传标记,进行遗传连锁分析;也可用于测定物种之间的遗传距离以及品种遗传纯度。因此,可利用该技术测定物种间的遗传距离,然后选用合适的亲本进行杂交,以便提高杂种优势,获得产量高、生长迅速的新品种。据报道,目前DNA指纹技术已应用于水产养殖中,如用于分析虹鳟的父本和母本对子代生长存活的影响、对雌核生殖罗非鱼和小口黑鲈的不同群体进行鉴别。 3　转基因技术的应用 随着分子遗传学的迅速发展,许多动物转基因成为现实。转基因动物就是指用实验的方法将外源基因能够稳定地整和在染色体基因组内并遗传给后代的一类动物。转基因技术是将外源基因或体外重组的基因结构转移到受体体内组成一个新的融合基因,使其在受体体内整合和表达,产生具有新的遗传特征或性状的生物,并能将新的遗传信息稳定的遗传给后代。 Palmiter等(1982)首次将大鼠生长激素基因导入受体小鼠中,获得了转基因超级小鼠,从而全世界开始正视此项新技术并广泛采用。全世界已申请的工程动物专利达到80多项,其中转基因鱼是目前国内外获得的最成功的转基因动物之一。世界上第一例转基因鱼是在1985年由我国学者朱作言将人的生长激素基