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向“新”而行 “质”焕新生 ——海洋科研部成果系列之珊瑚繁育研究
珊瑚为海洋无脊椎动物,属刺胞动物门(Cnidaria)珊瑚虫纲(Anthozoa)。石珊瑚是珊瑚礁生态系统中的重要组成部分,而软珊瑚则是观赏水族和海洋水族贸易中的常见种类。有关珊瑚的科普展示和繁育研究一直是我馆独具专业特色的重点亮点工作之一。开展珊瑚人工繁育工作可以有效保护和丰富濒危野生珊瑚资源,同时能够促进珊瑚生态学、珊瑚生理学等多学科的研究发展。近年来,海洋科研部依托水族技术协同创新研究中心积极开展珊瑚人工繁育和科普教学工作,在繁育研究和人才培养领域取得了阶段性成果,培养了海洋生物专业领域技能型人才,成为青岛农业大学本科生毕业实习重要平台。目前为止,饲养研究各类珊瑚共计约4目20科41属78种,其中造礁珊瑚约10科26属44种,成功实现了多种石珊瑚和软珊瑚的人工无性繁育技术,创新性实现了软珊瑚快速附着上石技术,同时研究发明了软珊瑚集约化快速无性繁殖装置及系统并申请专利。自中心运行以来,科研部工作人员始终坚持真抓实干,投入了大量的人力、物力、精力,顺利完成珊瑚批量人工无性繁殖工作。其中,繁殖软珊瑚科珊瑚数百只、伞软珊瑚科珊瑚近百只,指状蔷薇珊瑚总繁殖长度超过100cm,草皮珊瑚繁殖面积超过10000cm2,并建立起稳定的造礁珊瑚无性繁育系统,可实现石珊瑚断肢个体的批量、稳定繁育。与此同时,在离子压迫对造礁珊瑚的生长影响、人工环境下受损造礁珊瑚的创面恢复、水流/光照/营养盐对软珊瑚目珊瑚的生长影响、天然海水/人工海盐的水质差异对珊瑚的生长影响、石珊瑚/软珊瑚对短期/长期高温的抗逆性差异、柳珊瑚的人工长期饲养、珊瑚共生藻提取、分离和人工培养、珊瑚缓沉型颗粒饲料(荤/素)研发等研究课题中取得显著成果。此外,经对豆荚软珊瑚进行针对性营养强化,我馆首次成功获取其成熟卵细胞,对后续开展珊瑚有性繁殖研究提供理论和实践基础。向“新”而行,“质”焕新生。做好珊瑚保育工作,不仅可以为我馆开展科普展示和教研工作提供直观素材,更是为在野外珊瑚种群受到破坏时,为其保存后备种源库。下一步,科研部工作人员将继续发挥理论和技术优势,潜心实践研究,紧密结合我馆业务实际,积极推进海洋生物繁育、科普展示、种质资源保护等重点工作,加快发展我馆科研新质生产力,为我馆科研事业蓬勃发展做出新的贡献。(海洋科研部李达)
扬帆引航向海而兴 激发活力助推新质 海洋科研部成果系列之性类固醇激素在海月水母中的分布
性类固醇激素是一类与动物生殖调控有关的激素,在动物生殖发育、性别分化中都起到了重要作用。其中,孕酮、睾酮及雌二醇是动物生殖调控中最主要的三种性类固醇激素。我馆科研人员在多年的饲养繁育及研究中发现,海月水母作为雌雄异体动物,其同一水螅体横裂产生的水母体具有同一性别,以往成体海月水母性别鉴定是通过其成熟的性腺来进行分辨,但对于早期阶段的水母的性别却难以区分,这给水母饲养繁育及相关科研工作带来一定的困难。近期,海洋科研部科研人员针对这一问题对不同形态、不同性别海月水母进行类固醇激素含量测定,开展了海月水母类固醇激素含量分布研究。研究发现海月水母中存在性类固醇激素,且含量存在性别、形态上的差异。其中,海月水母水螅体阶段三种激素浓度最高,幼体海月水母体内含量最低;不同形态及不同性别海月水母的三种类固醇激素含量也具有一定差异。其中,在水螅体、碟状体阶段不同类固醇激素比值差异不显著,而幼体阶段开始雌雄海月水母类固醇激素比值产生显著差异,这意味着我们可以在幼体阶段对其进行性别判断。基于同一水螅体横裂产生的水母体具有同一性别的原理,我们就可以根据需求提前筛选所需的目标水母,还可以反推筛选单一性别水螅体,从而节省人力物力以及饲养周期,减少不必要的资源浪费。我馆拥有多年水母饲养繁育研究的工作经验,并取得了丰硕的研究成果。此次开展的《性类固醇激素在海月水母中的分布》研究,创新性地对刺胞动物进行性类固醇激素测定,拓展了水母研究新领域,填补了国内外对原始后生动物性激素研究的空白,为探索刺胞动物体内激素的合成、转运及转化提供了实验依据。同时,本研究成果可以提前分辨水母性别,有助于科研人员更加高效便捷筛选同一性别海月水母,避免了以往为获得目标水母需开展大规模饲养至性成熟的棘手问题,此项研究成果为后续开展水母饲养繁育研究提供了数据参考。下一步,海洋科研部将充分利用好我馆水母资源优势,持续把水母研究列为我馆科研工作开题立项的重中之重,紧密结合现代分子生物学技术手段在水母生理生化领域纵深挖掘、多项延伸、多点开花,坚持以切实解决我馆业务实践中的实际问题为目标导向,脚踏实地稳扎稳打,激发活力推陈出新,持续锐意进取向海而兴,积极作为开拓创新,奋力谱写我馆海洋专业特色水母研究的新篇章。(海洋科研部王有昆)
海洋科研部顺利完成库房标本生物短文蛤样本的DNA提取
为强化我馆博物馆社会职能、服务公益属性,助推科研工作锚定服务社会与经济发展紧密融合方向稳步开展,海洋科研部从海洋经济类生物遗传变异、种质资源保护的角度对我馆现有库存标本展开了相关系列研究。经过不断尝试和探索,近期科研部工作人员首次对我馆30年前采集于山东青岛沿海的短文蛤标本成功进行了DNA提取,为后续相关实验开展打下了坚实基础。浸制标本是我馆馆藏标本的主要保存方式,因不同时代标本保存液配方比例及方式有所差异,特别是同一标本经过甲醛、酒精等配制的标本液的长期浸泡,致使生物体机体蛋白结构发生不同程度的转变,导致实验提取碎片化。因此对多年保存的生物标本进行DNA提取一直以来都是科研人员的一项挑战。科研部经过前期不断尝试,利用传统提取方式方法对我馆现有库房短文蛤标本进行了多次DNA提取,但提取浓度含量相对较低且碎片化程度明显,后经与第三方测序单位沟通协调,同时查阅对比同研究领域不同的方式方法,及时调整提取方案,改进技术手段,顺利完成馆藏几十年浸制标本生物的DNA提取,达到了遗传变异实验所需要求,并相应完成了后续的DNA提纯、扩增、测序等全部实验内容。随着分子系统学的不断发展,现代分子标记技术已经越来越多的应用到国内海洋贝类分类、遗传多样性的研究中,并在遗传育种、种质资源保护相关领域取得了显著的成果。我馆作为青岛滨海生物研究发祥地,国家一级博物馆,同时也是具有海洋生物专业特色的博物馆,馆藏资源优势明显,拥有海洋生物标本3万余件,其中涵盖鱼类、贝类、虾蟹等具有海洋经济价值的生物种类,通过利用现代分子技术对我馆馆藏经济价值的生物标本展开遗传变异的相关研究,充分体现了我馆作为国家一级博物馆集研究和科普于一体的专业特色优势。下一步,我馆将以此研究方向为发力点,将形态学特征和分子技术相结合,利用基因片段的分析方法,逐步突破我馆现存海洋生物标本的分类及遗传变异问题,以期为开展海洋经济物种的养殖、遗传育种以及种质资源保护等相关工作提供数据指导。(海洋科研部周强)