中国海洋大学首次破译海带基因密码

    日前，2013年国际基因组学大会在青岛落幕。会议上，中国科学家首次披露了栉孔扇贝、海带、石斑鱼、大黄鱼、南美白对虾、中国对虾、菊黄东方 7种大型经济海洋生物全基因组研究成果，其中由中国海洋大学和中国科学院北京基因组研究所联合公布的海带全基因组测序成果引起了与会人员的强烈关注。海洋生物全基因组测序究竟是什么？它又蕴含着怎样的魔力？再寻常不过的海带为什么会引发如此强烈的关注？带着这一系列疑问，记者采访了海带全基因组测序工作的主要负责人、中国海洋大学海洋生命学院副教授刘涛和博士池姗，请他们解读那些蕴藏在海带中的基因密码。

生物领域的“火眼金睛”

　　走进刘涛和池姗的海洋生物遗传育种研究室，空气中有淡淡的海藻气味，海带的全基因组测序成果正是在这间实验室中产生的。“生物的全基因组测序就是让我们掌握单独物种的全部遗传信息。”池姗告诉记者，“通俗点讲，就像照X光一样，通过一些测序、拼接手段，让我们看到生物体内最本质的东西。”

　　“全基因组测序就是对未知基因组序列的物种进行个体的基因组测序。整个测序工作就像是对一个信息含量巨大的保险（放心保）库进行密码破译，密码一旦被破解，其中内容将一览无余。”池姗表示，“海洋生物的全基因组测序就像一双"火眼金睛"，让我们清楚地了解这些生物的遗传特性和抗逆性，还能有选择性地淘汰致病、低产等恶性基因。”

我国步入基因组时代

　　目前，世界范围内关于海洋真核生物（不包括海洋微生物）的全基因组测序成果共推出了约60个物种，中国占10个，我国一些海洋生物基因组研究成果已经达到了国际前沿水准。“这一系列的海洋生物全基因组测序工作的完成，标志着我国海洋水产科研工作整体步入到基因组时代。”池姗说。

　　为什么普通的海带会引起业界的强烈关注？池姗说：“过去藻类全基因组测序涉及的物种多为单细胞藻类且基因组较小，但是海带属于大型经济藻类，其细胞组成结构远比过去推出的复杂得多。”我国是世界上最大的海带出产国，海带年产量约占世界总产量的2/3。海带全基因组测序成果的推出，不仅标志着我国拥有了完成高复杂度海洋植物全基因组的科研能力，而且能够为海带产业带来巨大的经济效益。“我们利用传统手段培育的海带品种年产值可达10亿元以上，但是由于技术的限制，像藻胶含量这样的重要经济性状采取传统技术已经很难突破。全基因组测序成果推出后，我们就有能力突破这个瓶颈期，以此来缩短优良品种培育周期，提高产品质量，大大增强海带的经济效益。让我国不仅成为世界上最大的海带生产国，还能变成质量最优的海带产地。”

优化海带育种手段

　　海带的全基因组测序成果目前主要应用于海水养殖和品种改良领域。通过深入全面地了解海带身上蕴含的各种信息，可进行有针对性的海带育种。“海带是温带物种，而南海的热带海域温度较高，本来不适合海带养殖。现在我们可以通过全基因组测序，筛选出具有耐高温基因的海带品种，提高海带的环境适应能力，调节其生长速度，使海带能够顺利在南方安家。目前，我们已经成功地将改良海带投放在广东汕头海域养殖。”刘涛说。

　　谈到海水养殖业的未来，刘涛认为：“未来随着越来越多的海洋生物密码被破解，海水养殖业将有望迈向一个新阶段。好的开始是成功的一半，就像在育种阶段，优良的种苗能为整个产业带来巨大的效益。全基因组测序成果能帮我们预先锁定所需要的目标基因，不但可以缩减大量的工作时间，还可以提高育种的成功率，让我们少走弯路。”

　　现在，刘涛和他的科研团队正利用全基因组测序成果着手培育适用于不同领域的海带品种。“对于作为食品的海带，我们将增强其营养成分含量和口感；对用于工业加工的海带，我们将着手改良海带藻胶含量；作为鲍鱼、海参等动物饵料时，我们会把着眼点放在增加海带的产量和延长生长时间上。”刘涛说。