海洋生物技术及应用.ppt

1、海洋生物技术及应用,遗传育种；海洋天然产物介绍；海洋生物的细胞培养和生物反应器；人类活动对海洋生物的影响和作用。,遗传育种,性别控制；转基因鱼；不育技术；克隆鱼。,性别控制,为什么控制性别？,不同性别的动物其生长速度不同；牙鲆、真鲷、鲈鱼、虹鳟、大马哈鱼、对虾等，都是雌性个体比雄性同龄个体大；罗非鱼相反，雄鱼比雌鱼长得快；雌性鲻鱼的经济价值是雄鱼的78倍；有选择地进行单性动物养殖，可以大大提高产量和经济价值；,性成熟之前，鱼类的性别很难辨别。,雄的挑出来扔掉，雌的留下？,鱼类的性别决定,一部分鱼的雌性性染色体为XX，称“雌性同型配子动物”或“雌性同配动物”；雄性性染色体为XY;也有雌性个体性染

2、色体为ZW，称“雌性异配动物”；雄性性染色体为ZZ。如：金黄罗非鱼。,全雌鱼的培育（雌性同配）,孤雌生殖：卵子不经过受精，便直接发育成个体的生殖方法。如：蚜虫、卤虫、新月鱼。人工诱导雌核发育技术；性激素诱导；假雄鱼与雌鱼交配产生后代。,人工诱导雌核发育,始于20世纪50年代；目前已有鲤科、鲑科、鲽科和鲷科等重要经济鱼类中已开展了雌核育苗并取得成功；作用：性别控制、建立纯系。,人工诱导雌核发育流程,精子,紫外照射,无核精子,雄鱼,雌鱼,卵子,假受精,第一次卵裂,温度处理,纯合二倍体培养,全雌后代,两个重要步骤,诱发卵子雌核生殖；雌核生殖卵子的二倍化。,诱发卵子雌核生殖,Co射线、紫外线和化学药物

3、灭活精子，使其遗传物质失活但是保持与卵子结合的能力；国内大都用紫外线灭活精子；但是不同物种的精子其紫外线照射的强度、照射距离和时间都不同，同种物种的精子，其照射距离、照射、照射强度不同，照射时间也不同。如：当照射距离在6-11cm 之间时，距离每增加 1cm ，照射时间就要增加2 min 左右；当照射距离不变时， 用两支 30 W 的紫外灯比用1支灯管的照射时间缩短近一半。,雌核生殖卵子的二倍化,温度处理(冷休克或热休克)、静水压和化学药物；常用方法： 寒冷水域的鱼，如大马哈鱼等，用2830度高温刺激十几分钟（热休克）； 暖水性鱼类，如罗非鱼，用04度低温刺激（冷休克）；,人工诱导雌核发育流程

4、,精子,紫外照射,无核精子,雄鱼,雌鱼,卵子,假受精,第一次卵裂,温度处理,纯合二倍体培养,全雌后代,激素诱导,性腺未分化之前，投喂雌激素，可使雄鱼性别反转为雌鱼；,性腺未分化之前，投喂雄激素，可使雌鱼性别转变为雌鱼；,激素诱导与正常交配结合,全雄鱼的培育（雌性同配）,超雄鱼的培育（雌性同配）,超雄鱼的培育（雄核发育技术）；,超雄鱼的培育（激素诱导与正常交配结合）,超雄鱼的培育（雌性同配）,贝类人工雌核发育二倍体的研究现状,太平洋牡蛎、香港巨牡蛎、皱纹盘鲍 、贻贝和地中海贻贝中成功诱导并获得了具有生活力的雌核发育二倍体，但还没有培育到成体的报道。国内，迄今未见有二倍体化的贝类雌核发育个体存活的

5、报道。,基因工程技术及应用,已完成基因组测序的海洋生物,褐藻水云；海绵；玻璃海鞘；佛罗里达文昌鱼；日本文昌鱼；象鼻鲨；香港巨牡蛎；半滑舌鳎；斜带石斑鱼，；大黄鱼；,科,目,象鼻鲨,石首鱼科,大黄鱼,鲈形目,鲽形目,鳎科：眼睛位于头的右侧。,半滑舌鳎,鱼旨科,鲈形目,聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR),1985年 美国PE-cetus公司的人类遗传研究室 的Mullis等人发明了PCR技术；1993年 Mullis因PCR技术获得了诺贝尔奖；,PCR原理示意图,模板DNA,加热，变性,DNA双螺旋的氢键断裂，双链解离形成单链DNA,温度下降，退火,引物与

6、模板DNA杂交,引物延伸,形成两条与模板DNA完全一致的DNA链,经过若干个循环后，模板DNA大量扩增,引物设计基本原则,引物长度：一般以1530bp为宜；引物扩增跨度：一般以大于200bp为宜；引物碱基分布：尽可能随机；引物碱基G+C含量：宜在45%55%左右。,引物内部不应形成二级结构；引物的特异性；引物3末端的碱基与模板DNA严格配对；3末端的末位碱基最好选T、C、G，而不选A；引物5末端的碱基没有严格的限制。,已知基因组序列或EST序列,gi|83415155|ref|NM_001037706.1| Danio rerio somatolactin alpha (smtla), mRN

7、A,GTGTGTGTTGTGTGTGTGTTTGTAAAGCCGGCAAGTGACCATTGAGAAATCTGGGCAAAAATGAACACAGTTAAAGTTCTGCAGGTGTGTGTGTGTGTGCTGATTCTGGGTCAGTTTTTGGTTTCGGGTGCTGTTCCTCTGGACTGTAAGGATGACGCTGGATCTCGATGTGCTTCGATCTCTCAGGAAAAGCTTCTGGATCGAGTGATCCAGCATGCTGAGCTCATTTACCGCGTCTCTGAGGAGTGCTGCACTTTGTTTGAGGATATGTTCGTCCCGTATCCACTGCATGTGTTGA

8、TCAACCAGGCTGGAAACACCTGCCACAGCAAACACATCCCCATCCCAACATCCAAGAGTGAGATTCAACAGATATCGGACTCATGGCTGCTTCACTCAGTGCTGTTCCTGGTTCAGTCGTGGATGGAGCCGCTGCTGTATCTGCAGACGACTCTCGACCGATACGATGACGCTCCCAACGCTCTGCTCAGCAAAACCAAGTGGGTTTCTGACAAACTGCTGAGCTTGGAGCAGGGGGTGGTGGTGCTCATCCGCAAGATGCTGGACGAGGGAATCATGGCATCCTCCACCATCTTCGATCACACTCAGAGCCCGTATGACGGTCAGTTCCCGGAGGTGCTGGAGTCTGTGATCAGGGATTATCATCTGCTCACCTGCTTCAAGAAAGACACACACAAAATGGAGACCTTCCTCAAGCTGCTCAAGTGCAGACAGAGCAACAAACTCAGCTGCCTGCCCCAATAAACACACACAGAGAGAGAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA,