圖譜繪制的完成,，將極大地推動(dòng)科學(xué)家對(duì)以牡蠣為代表的貝類乃至其他水產(chǎn)動(dòng)物,，特別是海產(chǎn)無(wú)脊椎動(dòng)物基因資源的有效開(kāi)發(fā)和深度利用研究
近日記者從中國(guó)科學(xué)院海洋研究所獲悉,，世界上產(chǎn)量最大的水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物——牡蠣全基因組序列圖譜繪制完成,，這是世界上第一張以雙殼貝類為代表的經(jīng)濟(jì)軟體動(dòng)物完整的全基因組序列圖譜,，它標(biāo)志著基于短序列的高雜合度基因組拼接和組裝技術(shù)獲得重要突破。
據(jù)中科院海洋所有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,，我國(guó)目前已先后獨(dú)立完成了水稻,、家蠶、家雞等重要經(jīng)濟(jì)種類的基因測(cè)序工作,，但在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域一直是個(gè)空白,。歷時(shí)2年繪制完成的牡蠣全基因組序列圖譜是我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖物種的第一個(gè)基因組圖譜，它的完成,，標(biāo)志著我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖研究正式進(jìn)入到基因組時(shí)代,。
牡蠣俗稱海蠣子、蠔等,，隸屬軟體動(dòng)物門(mén),，雙殼綱，珍珠貝目,，是世界上第一大養(yǎng)殖貝類,，也是人類可利用的重要海洋生物資源之一，為全球性分布種類,。它是海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要成員，對(duì)內(nèi)灣和近海水域藻華的調(diào)控具有重要作用,；還在動(dòng)物系統(tǒng)演化中具有舉足輕重的地位,，是形態(tài)各異的冠輪動(dòng)物的代表，是抗逆性最強(qiáng)的水生動(dòng)物之一,，在研究物種抗逆機(jī)理方面具有極高科研價(jià)值,。
牡蠣不僅肉鮮味美、營(yíng)養(yǎng)豐富,，而且具有獨(dú)特的保健功能和藥用價(jià)值,，是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的海產(chǎn)珍品，鮮蠔湯素有“海中牛奶”之稱,。牡蠣的含鋅量居人類食物之首,。我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為牡蠣有治虛弱,、解丹毒、降血壓,、滋陰壯陽(yáng)的功能,。
我國(guó)擁有豐富的牡蠣資源，分布有20余種牡蠣,，擁有利用牡蠣的悠久歷史,，其中長(zhǎng)牡蠣是最重要的養(yǎng)殖和生態(tài)物種。早在兩千多年前,，我國(guó)南方沿海一些地區(qū)的居民就掌握了牡蠣養(yǎng)殖技術(shù),。目前，渤海,、黃海,、東海、南海均有牡蠣生產(chǎn)基地,，福建,、廣東、廣西,、山東,、遼寧、浙江等是它的主要產(chǎn)地,。
作為海洋養(yǎng)殖年產(chǎn)量最大的動(dòng)物類群,，世界牡蠣年產(chǎn)量約為400多萬(wàn)噸。近年來(lái),，我國(guó)的海水養(yǎng)殖業(yè)取得了長(zhǎng)足發(fā)展,。資料顯示，2007年全國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量已達(dá)到3490萬(wàn)噸,，占世界水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的70%,，其中海水養(yǎng)殖產(chǎn)量為1384萬(wàn)噸，占到我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的41%,。我國(guó)海水養(yǎng)殖產(chǎn)量75%以上是貝類,，貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量均居世界首位。而牡蠣作為貝類的“模式種”,，一直受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注,。
隨著牡蠣養(yǎng)殖產(chǎn)量的迅速增加和現(xiàn)代生物學(xué)科的發(fā)展需求，牡蠣優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及其潛在的基礎(chǔ)研究?jī)r(jià)值和生態(tài)價(jià)值日益凸顯,。解決“如何高效利用牡蠣資源進(jìn)行高值化開(kāi)發(fā)利用,，為人類提供理想的海洋食品及海洋藥物”、“如何以細(xì)胞工程,、基因工程和酶工程為手段進(jìn)一步加強(qiáng)海洋生物技術(shù)的應(yīng)用”,、“如何開(kāi)發(fā)海洋生物基因工程藥物和細(xì)胞工程藥物等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展”等一系列問(wèn)題,，對(duì)推動(dòng)我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在科技部和大連獐子島漁業(yè)集團(tuán)的大力支持下,，2008年5月,，中科院海洋所研究員張國(guó)范博士和美國(guó)新澤西州立大學(xué)教授郭希明博士聯(lián)合發(fā)起了牡蠣基因組計(jì)劃，并以深圳華大基因研究院為首選科技合作伙伴,，組成了一支以中國(guó)科學(xué)院海洋研究所為核心的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì),，開(kāi)始對(duì)牡蠣基因組測(cè)序的研究工作。
對(duì)于基因組測(cè)序來(lái)講,，牡蠣是一個(gè)全新的物種,，沒(méi)有相近物種的參考序列。牡蠣基因組測(cè)序選取的研究對(duì)象是染色體數(shù)目較少(2n=20),、基因組較小(約為800M)的長(zhǎng)牡蠣,，這是目前測(cè)序物種中雜合度最高、拼接難度最大的物種,。針對(duì)牡蠣基因組的高雜合度問(wèn)題,，項(xiàng)目組人員及時(shí)調(diào)整了項(xiàng)目整體研究思路，并開(kāi)發(fā)了針對(duì)高雜合度基因組的短序列片段拼接新算法,，開(kāi)辟了分級(jí)組裝新手段,，成功解決了高雜合度物種基因組測(cè)序的技術(shù)問(wèn)題。
牡蠣基因組由8億個(gè)堿基對(duì)組成,，大約包含2萬(wàn)個(gè)基因,。從目前的初步分析來(lái)看，基因組數(shù)據(jù)支持了海洋低等生物具有高度遺傳多樣性的結(jié)論,。與已經(jīng)擁有全基因組序列各個(gè)分類地位的物種(包括人,、小鼠、海鞘,、海膽,、水蛭、帽貝,、大西洋浪蛤,、加州海兔、?？⑺?比較的結(jié)果顯示,，牡蠣的基因組最接近大西洋浪蛤,，相似性接近86%，這一結(jié)果也支持傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)的分類觀點(diǎn),。此外,，目前已驗(yàn)證的109種鋅指蛋白結(jié)構(gòu)域在牡蠣基因組中均有發(fā)現(xiàn),，并且在整個(gè)基因組中所占的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類。這僅僅是對(duì)基因組進(jìn)行初步探索的發(fā)現(xiàn),，隨著研究的進(jìn)一步深入,，定會(huì)有更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)展現(xiàn)在世人眼前。
一個(gè)物種基因組計(jì)劃的完成,，就意味著這一物種學(xué)科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新開(kāi)端,。隨著牡蠣基因組的進(jìn)一步注釋，結(jié)合牡蠣轉(zhuǎn)錄組,、小RNA,、表觀遺傳學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的研究，科研工作者可以建立一個(gè)窗口,，“從內(nèi)向外”地觀察牡蠣的各種生物學(xué)性狀及其與環(huán)境的互作,，全面解析牡蠣高繁殖力、高耐受力,、高雜合性等生物學(xué)特性,，研究雜種優(yōu)勢(shì)、物種分化和性別決定,、高突變率及高遺傳負(fù)荷,、附著變態(tài)等組學(xué)機(jī)制，搭建基因組育種理論研究和技術(shù)平臺(tái),，提升貝類和海洋基因組學(xué)研究水平,，促進(jìn)貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)健康和可持續(xù)發(fā)展。
國(guó)際牡蠣基因組研究團(tuán)隊(duì)有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,，牡蠣全基因組序列圖譜繪制的完成,，將極大地推動(dòng)科學(xué)家對(duì)以牡蠣為代表的貝類乃至其他水產(chǎn)動(dòng)物，特別是海產(chǎn)無(wú)脊椎動(dòng)物基因資源的有效開(kāi)發(fā)和深度利用研究,，有力地推進(jìn)基因組應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,。（生物谷Bioon.com）
