一种电转染华贵栉孔扇贝基因编辑的应用方法

目前,CRISPR/Cas9基因编辑技术已成为动植物遗传育种领域研究的热点。为解决CRISPR技术在贝类生产实践中应用难的问题,本文探究了一种电转染的双壳贝类基因编辑方法。利用本方法分别对华贵栉孔扇贝受精卵的SRB-like-3和MSTN进行编辑,并成功地将编辑后的幼虫培养到稚贝。在编辑后5 d和10 d的D-型幼虫及40 d的稚贝中都检测到了荧光,并且编辑MSTN后的10 d幼虫,其壳长显著大于编辑SRB-like-3组和对照组。本研究表明：电转染基因编辑技术在贝类中具有可行性。本方法具有成本低、操作简单、易推广等优点,可以广泛应用于贝类的遗传育种领域。     

以斑马鱼为疾病模型的小分子药物筛选研究进展

斑马鱼具有体积小,产卵量多,发育迅速,胚胎透明等特点,目前已成为一种非常重要的发育生物学模式动物。同时,斑马鱼胚胎体外发育,小分子化合物渗透性强,这些优势使其成为大规模小分子药物筛选的理想模型。近年来,随着以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术的兴起,大量的转基因斑马鱼和突变体被构建出来,成为模拟人类疾病的良好模型,这些模型被广泛应用于药物筛选的多个方面。利用斑马鱼进行药物筛选,不仅具备高通量、低成本的优点,还能够比较准确的评估药物效果以及药物毒性。本文主要介绍了斑马鱼的特点以及其作为疾病模型在药物筛选中的应用,旨在帮助人们了解斑马鱼药物筛选的研究进展以及阐明斑马鱼在新药研发中的优势。     

RNA干扰技术在水生生物研究中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是生物体内1种抑制特定基因表达的机制,在果蝇、线虫、真菌和哺乳动物等很多类生物中存在.RNAi也存在于虾、斑马鱼、海鞘等水生生物中,斑马鱼、海鞘等的研究结果证明:RNAi技术是研究水生生物胚胎发育和基因功能的有效方法.众所周知,海水养殖生物病毒病的防治是世界性难题,利用RNAi技术对病毒的特定基因进行干扰,将是1种新型抗病毒治疗方法.为了积极推动该项技术在中国的应用,文中介绍了RNAi在国际水生生物研究中的状况,分析了应用效果与前景.     

基于SVM的甲壳动物线粒体基因分析方法

甲壳动物线粒体基因组蕴涵了物种进化历程中重要的遗传信息,如何有效地利用这些保留在基因组中的基因序列和基因顺序信息,是甲壳动物线粒体基因组研究的一个重点方向。为了进一步探讨甲壳动物稳定、可靠的系统发育关系,本文利用支持向量机的分类功能实现了甲壳动物线粒体基因组基因区与基因间区、编码区与非编码区的准确分类和预测,同时为了提高分类学习机的泛化能力,使用了交叉验证方法和粒子群算法优化选取支持向量机相关训练参数。通过MATLAB仿真分析的方法,对10种甲壳动物线粒体基因组序列的基因区和基因间区进行分类,以及对5种甲壳动物进行线粒体基因组序列中编码区和非编码区的分类,获得了较好的分类准确率。仿真结果表明本文方法是可行的和有效的,能够出色地应用于甲壳动物线粒体基因组序列的研究分析。     

新基因功能验证技术及其在微藻基因克隆中的适用性分析

微藻是指1群真核、单细胞、行光合作用的生物。微藻种类多,分布广泛,有关键生态学功能,也有水产、生物能源应用价值。与模式生物和经济动植物一样,新基因克隆是微藻生物学研究的主要内容。基因组注释、转录组分析和基因分离等依据序列和结构同源性,是从已知到已知的过程;而新基因克隆需锁定序列和验证功能,其中,功能验证是基因克隆的最重要内容。已有的基因功能验证方法有基因敲除、基因沉默、插入突变、基因组编辑等。多种微藻已有遗传转化技术,有望直接采用模式生物和经济动植物的基因功能验证技术克隆新基因。本文归纳了已有新基因功能验证技术,并分析了它们在微藻新基因克隆中的适用性,以促进微藻新基因克隆研究。     

我国基因编辑海洋生物安全立法建议

随着海洋基因编辑生物技术的发展,基因编辑海洋生物及产品将走入人们的生活。文章针对基因编辑技术在海洋生物中的应用及潜在风险,提出我国基因编辑海洋生物安全法制管理建议。由于海洋生物自身和生活环境的特点,需要制定具有针对性的法律法规,文章从立法原则、立法模式、法律组成和法律制度等方面提出建议。     

甲壳动物争斗行为研究进展

争斗残食已成为制约甲壳动物集约化养殖提质增效的瓶颈之一。甲壳动物的争斗行为受诸多外部因素影响,同时受机体生理代谢和基因调控。本文介绍了甲壳动物争斗行为的研究方法,概述了争斗行为的影响因素、生理代谢特征及基因调控等研究成果,提出了系统开展甲壳动物争斗行为量化的必要性及机制研究方向,以期为深入研究甲壳动物争斗行为奠定基础。     

现代测序技术及其在海洋生物研究中的应用

总结了目前常用的几种DNA测序技术原理、特点及其在海洋生物中的应用.展望了新技术的发展方向,以及对海洋生物研究的影响.DNA测序技术的快速发展,必将对海洋生物基础研究产生重要推动作用,为分子育种技术的发展提供基础支持,加快重要海水经济物种的新品种培育进程.     

环境DNA技术在长江口水生生物监测中的应用潜力

环境DNA(Environmental DNA, eDNA)技术是一种正在蓬勃发展的生物采样监测技术,可以根据需要同时监测特定对象或多种水生生物,因其便利快捷,对检测对象和生态环境友好等优点而在水生生物资源监测中具有广阔的应用潜力。长江口水域作为我国最大的河口,是诸多水生生物季节性洄游、觅食和栖息的重要场所,因此对该水域水生生物资源的动态变化进行准确监测是开展相应生态保护的必要基础。本文归纳分析了环境DNA技术的监测原理,以及在濒危珍稀物种、入侵物种、生物多样性、资源量和遗传多样性监测方面的应用现状及限制条件,并结合长江口水域监测工作的具体需求,展望了在该水域应用环境DNA技术进行水生生物资源监测的应用前景和研究方向,并提出相关建议。     

水生经济动物性别遗传基础及其鉴定方式研究进展

部分水生经济动物具有性别二态性,这种特性与养殖品质、商业价值相关。与哺乳动物不同,水生动物不具有明显的性征,在育种时难以识别亲本性别,会造成额外的劳动力和培育成本。该文主要围绕水生经济动物性别遗传基础及其鉴定方式,综述了水生经济动物的性别二态现象、常见的性别鉴定方式以及决定基因,以期为种质资源保护和良种选育提供理论参考。     

大亚湾核电站周围海域水生生物人工放射性核素辐射剂量率的蒙特卡罗计算

为了定量研究核电站液态流出物对水生生物的辐射,建立了核电站周围海域水生生物辐射剂量模型,用MCNP程序对大亚湾l1种辐射参考生物的人工核素辐射剂量率进行了计算．生物体建模时采用2个椭球体模型,分别模拟全身和器官团．选取了对生物影响最大的9种人工核素作为源项逐一模拟．最后以”’Cs、”Sr、…“Ag三种核素为例,根据其海水中的比活度计算出生物的吸收剂量率．结果表明在正常工况下大亚湾水生生物受到的辐射剂量是安全的,而且生物浓缩核素的内照射贡献了98％以上的辐射剂量．即使是在非正常工况下,海水中放射性核素含量升高,但只要比活度尚未超过海水水质标准的比活度限值,水生生物受到的剂量（最大剂量约3．420mGy／a）仍然是安全的．本研究结果可用于评价核电站对海域生态环境的景;响。以及水生物种的辐射防护工作．     

我国海水养殖投入产出动态效率研究——基于2004—2013年9省、市面板数据分析

我国海水养殖发展迅猛,已成为渔业产业的重要构成部分,为了测算我国海水养殖投入产出效率并分析其发展中存在的问题,收集2004—2013年我国沿海9个省、市的海水养殖投入产出指标,运用DEA模型、Malmquist指数,分析了我国海水养殖的全要素生产率、规模经济效应,并进行了地区间的动态比较。实证结果表明:2002—2009年我国海水养殖全要素生产率的动态均值有较明显改善,其中技术进步贡献高,技术效率贡献低;全要素生产率的动态均值存在地区差异;规模报酬在不同省、市和不同年份也存在地区差异及动态变化。     

水产养殖业与海岸带综合管理

水产养殖系指为获取食物或商业目的而进行的水生生物养殖活动,过去的水产养殖以淡水为主,近年来逐步扩展到海岸带区域与开阔海域。因此,“海岸带水产养殖”的诠释应该包括多种水体如海水、池塘、海湾、河口。湖等海洋生物物种的养殖。“海水养殖”则多指在开阔水域进行的养殖活动。水产养殖业在其发展过程中也存在不少制约因素,病害防治失效、管理不善和水质下降,使不少密集型养殖企业破产,如对虾养殖在许多国家难以为继。据估计,亚洲水产养殖业仅虾病造成的损失每年已超过10亿美元。由于产量下降、养殖费用高昂及市场波动,使许多养…     

蓝色新事

正鱼鳍演化为手指或始于单个基因突变起初科学家们认为鱼鳍与手指脚趾间并不必然有进化关系。经过3年的细心实验,采用新型的基因编辑技术和高灵敏度的细胞追踪技术,研究人员发现了鱼鳍端部软骨与适合在陆地生存的手指脚趾间确有关系。为了搞清楚鱼鳍与手指脚趾之间的关系,研究人员主要针对典型的鱼类模式物种——斑马鱼展开了研究。借助基因编辑技术,他们在斑马鱼中敲除了与体肢建立有关的重要基因,随后培育了选择性多靶点敲除的斑马鱼。同时     

海洋生物DNA条形码研究现状与展望

海洋生物种类多样,分布广泛,具有复杂性、多样性和趋同性等特点,为了对物种进行更快速、准确地鉴定,急需在传统形态分类学基础上,建立并结合便捷准确的分子鉴定手段。DNA条形码提供了可信息化的分类标准和有效的分类学手段,已成为近年来分类学与生物多样性研究中重要的技术依托。本文概述了DNA条形码当前的发展现状与趋势,并介绍了DNA条形码技术在主要海洋浮游植物(红藻、褐藻、绿藻、硅藻、甲藻)、无脊椎动物(海绵动物、刺胞动物、甲壳动物和软体动物等)和鱼类中的研究进展,以及不同条形码基因针对于不同生物类群的有效性和适用性,指出了目前条形码技术在各海洋类群中存在的主要问题,并对未来的相关工作做了展望,希望为今后我国的海洋生物DNA条形码研究提供理论基础。     

红藻DNA条形码分析技术研究进展

DNA条形码是指利用一段相对较短的标准DNA片段,对物种进行识别和鉴定。目前该技术在动物、植物物种鉴定领域已经得到了广泛的研究和应用。在藻类的研究中,尚未确定一条统一的标准条形码基因,现阶段都是使用2条或2条以上基因序列来完成物种鉴定。对于形态多样、种类繁多的海洋红藻,常用的DNA条形码基因有COI基因(Partial cytochrome c oxidase I gene)、UPA基因(Partial 23SrRNA gene,universal plastid amplicon)、LSU基因(Partial 28SrRNA gene)和rbcL基因(The large subunit of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase)等,这些基因中2个或3个基因的互补运用准确有效地提高了红藻的鉴定准确率,尤其是COI基因的种间差异大足够区分相近物种。本文在概述条形码的原理及其标准的基础上,阐述了红藻DNA条形码鉴定研究的新进展以及常用几种基因片段的优缺点,并对条形码在红藻鉴定中存在的问题进行了分析,对其应用前景进行了展望。     

大菱鲆Hepcidin基因的克隆和真核表达载体的构建

Hepcidin是鱼类的一种重要的抗菌肽.通过比较GenBank中不同Hepcidin基因的同源相似性,设计出特异性的引物,以我国海水养殖大菱鲆(Scophthalmus maximus L)肝脏为模板利用RT-PCR 技术克隆获得了一条基因.使用生物信息学手段对该基因序列进行了比对和分析,证实这条基因为Hepcidin1 precursor基因,属于Hepcidin基因家族.通过设计引物在Hepcidin基因的5′和3′端分别引入EcoR I和NotⅠ酶切位点.经过双酶切后获得具有EcoR I和Not I酶切位点的Hepcidin成熟肽片段,并与同样使用该酶线性化的表达载体pPIC3.5K连接.构建了表达载体pPIC3.5K/Hepc1,并将其导入到酵母基因组中,完成了真核表达载体的构建,为Hepcidin的真核表达作了基础性的准备工作.     

编后语

改革开放以来,尤其是进入90年代初,我国广阔的浅海和滩涂已迅速开发成一片蓝色耕地,海水养殖已成为我国海洋经济的重要部分。但随着对虾流行性养殖病害的暴发,旋使我国的海水养殖业遇到了极大困难。如何重振昔日雄风?许多专家、学者和实际工作者已经在各种报刊上发表了很好的见解,本刊又编辑了这期专辑,以期对