刺参yd21004

缘何具有超强再生能力?怎么没有近亲物种骨骼外表?
昨天，记者从中国科学院海洋研究所了解到，该所科学家通力合作主导完成了仿刺参(俗称海参)的全基因组精细参考图谱绘制。该图谱揭示了海参的特殊形态进化与强大再生潜能天赋的由来。该研究成果不仅可助力我国刺参产业发展，还能为生物制药提供技术支持。
海参具有独特进化地位 昨天，国际学术期刊PLoS Biology在线刊发了由中科院海洋所杨红生研究员课题组和相建海、李富花研究员课题组主导，天津生物芯片技术公司、加拿大纽芬兰纪念大学等单位合作，由张晓军、孙丽娜、袁剑波等青年科研人员为共同第一作者。协力完成的研究论文，该研究首次完成了仿刺参Aposdchopus japonicus(俗称海参)的全基因组精细参考图谱的绘制，揭示了海参的特殊形态进化与强大再生潜能的分子基础。 杨红生研究员告诉记者，海参属于棘皮动物，是其中体型与形态最为特殊的种类。且处于从无脊椎向脊椎动物分化的独特进化地位，也是国内外重要的海产经济物种，具有极高的营养与医用价值。在该研究中，研究人员利用采用新一代测序技术获得的刺参基因组数据优于多数水产动物基因组图谱的指标，构建了海参全基因组的精细图谱，编码30350个基因。 记者了解到，早在上世纪50年代，中科院海洋所科研人员就开展了海参的形态分类和经典生物学研究。查清了我国海参的分布和生物多样性特征，阐明了其分类学地位。十多年来，杨红生研究员等针对刺参的基础生物学、生态学和遗传育种应用开展了锲而不舍的系统研究。在理解刺参夏眠、再生和行为学上获得若干新认知，构建了刺参的遗传育种群体，培育了具有耐温高产、多刺和不同体色等性状的刺参新品系，并进行了示范应用和推广。 为产业发展提供科技支撑 目前，我国刺参养殖业面临育苗困难、成活率低下、养殖病害严重等养殖问题。专家表示，一方面目前我国养殖结构和布局不合理，导致病害严重，甚至大规模死亡，养殖产量出现滑坡。另外，由于温度升高、盐度下降等环境骤变及大规模疾病暴发，常导致大规模死亡甚至绝产。给刺参养殖产业从业者造成巨大的经济损失。随着基因技术的发展，这些问题都可能迎刃而解。 近两年来．杨红生研究员团队与相建海研究员团队合作，共同开展刺参基因组学研究，通过刺参基因信息的全面破译，在特殊生命现象的剖析、重要经济性状的分子解析、基因资源挖掘与利用、物种进化等多个领域的开展深入研究。 全基因组序列的成功破译将为刺参的繁殖发育、免疫调控、营养代谢、遗传解析提供重要理论支撑，为我国刺参产业健康可持续发展提供有力科技支撑。 另外，全基因组序列的成功破译将推动揭示刺参的夏眠、再生、自溶等特殊生命现象的机理机制等相关研究。比如说刺参强大的再生能力，如果发现了控制再生的基因，将来可能会应用到生物制药领域。该研究得到国家863计划、中国科学院先导专项、国家自然科学基金、鳌山科技创新计划项目的资助。
发现超强再生能力基因 研究人员分析发现了调控动物关键进化过程中脊索形成的关键转录因子Brachyury基因的FGF基因在棘皮动物中显著收缩为1个，提示了棘皮动物在长期的进化过程中脊索、咽鳃裂消失的潜在原因。海参的近亲——海胆具有显著、发达的外骨骼，而海参外表柔软，骨骼退化为细小的桌形体，基因组解析发现它们都具有相对完整的骨骼发育通路，而不同之处在于海胆的矿化基因为31个，海参缩减为7个。而且海参矿化基因在发育过程中低表达。这才是其骨骼显著退化的根本原因。 强大的再生潜能是棘皮动物最显著的特征之一，该研究利用多组学方法揭示了海参超强再生能力的分子机制。该种海参在强烈环境胁迫下可以将体内内脏几乎全部排出体外，当环境适宜后。可在2-3周重新长出功能完善的内脏器官。研究揭示了海参再生特有的由11个基因串联重复组成的PSP94-like基因簇和显著扩张成簇的FREP基因是海参具有超强再生能力的根本原因之一。 基因蕴含生命密码 要了解全基因组图谱，要先了解什么是基因。“基因”，顾名思义，即基本因子、基本要素之义，是遗传信息的载体和遗传物质的最小功能单位，是指DNA分子中特定的核苷酸序列。人类有24条不同的DNA分子，共包含约30亿对碱基即核苷酸。其中蕴含着人类所有的遗传密码乃至人的生、老、病、死之谜。除了人类基因组计划已经完成外，人类还成功绘制了水稻、玉米、梅花、朱鹦等动植物的基因组。碱基的不同排列方式、碱基的多少、碱基的有无就导致了生命体千差万别的现象。基因组图谱，是将基因在染色体上的分布状态、排列顺序等综合一起而绘成的图谱。有了一张详尽的基因组图谱，就可以明确染色体上基因间的距离及它们间的相互关系，对新基因进行定位。 如果把生命比作由几十亿个积木构成的庞然大物。画出了基因组图谱就相当于画出了这几十亿个积木的位置和形状。接下来的工作，就是要分析每一个积木的作用和功能，从而搭建出新的生命。
对话	双手十指交叉哪个拇指在上? 专家解读基因的作用以及破译基因组的意义
记者：基因有什么作用? 杨红生：我们可以做个实验，双手十指交叉相握，有的人左手大拇指在上，有的人右手大拇指在上，这是为什么呢?其实，这是由身体内的一个基因决定的。与舌头卷不卷得起来一样，都是基因造就的。还有人们熟悉的俗语“种瓜得瓜、种豆得豆”，其实也是由基因决定的。父母把自己的基因遗传给下一代，生出来的小孩多少都会像父母。 记者：海参全基因组精细图谱的绘制有何意义? 杨红生：虽然当前刺参养殖业迅速发展，但仍然面临育苗变态、成活率低下、养殖病害严重、种质退化、品质欠佳等问题，全基因组序列的成功破译无疑将为解决这些问题提供强大的理论，推动对刺参重要经济性状的解析、分子标记辅助选育和基因组遗传育种工作。全基因组序列破译剌参发育中的问题，将提高存活率。 记者：青岛的海参养殖产业有什么特点? 杨红生：青岛的海参养殖从面积上来说不是国内最大的，但技术优势明显。南方养殖户都到青岛来购买参苗，因为青岛海参苗质量好，育苗技术比较成熟，而且青岛的养殖环境和南方比较近似。有利于他们后续的养殖。 海参养殖业要发展，离不开养殖技术的提升、经济投入和政策环境。青岛的海参养殖业规范化和经济投入都不错，技术起点高，因为青岛是半岛蓝色经济区的龙头，有众多所科研机构做后盾，自然环境条件也很适合，所以青岛的总体优势是比较明显的。 为弥补刺参养殖的弊端，目前，中科院海洋所经过十余年的研究，已培育了具有耐温高产、多刺、白色、紫色4个剌参新品系。其中多刺、白色、紫色品系是为了增加剌参的品相，耐温高产品系主要克服刺参的夏眠特性。目前，4个品系目前还处于实验室培育阶段。
链接 即墨为我市最大海参养殖区 据介绍，目前，我国的刺参增养殖主要以池塘养殖和底播增殖为主。养殖区主要集中在山东半岛和辽东半岛周边沿海地区。青岛市海洋与渔业局提供的数据显示。自2010年来，青岛市海参养殖产业迅速扩张，海参养殖面积曾达8万亩。青岛海参苗种产业发展起步较早，除了供给本地的海参养殖，每年大约有30％左右的海参苗种销往南方、大连等地。而即墨地区是青岛市海参育苗产业“大户”。每年销往南方地区的海参苗种达百万斤。除了即墨田横外，在青岛地区原胶南、红岛也有海参养殖。目前整个即墨地区养殖3万多亩海参，也是青岛地区养殖面积最大海参养殖区。目前，秋海参开始陆续捕捞收获，整个捕捞期也一直持续到12月中旬，天气再转冷以后，海参就会进入冬眠期。
青岛早报2017-10-14/3 记者 徐栋