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对虾最怕的是白斑病,基因工程攻克它(对虾白斑综合症有什么典型的症状)

2025-02-02人已围观

对虾最怕的是白斑病,基因工程攻克它

"《基因工程:开启对虾白斑病攻克之路》

在对虾养殖的领域中,白斑病犹如一片挥之不去的阴霾,一直是养殖户们最为惧怕的疾病之一。 对虾白斑病是由白斑杆状病毒引发的一种极具危害性的疾病,其宿主范围广泛,世界上所有的养殖对虾种类,如中国对虾、斑节对虾、罗氏沼虾、南美白对虾等,都难逃其 “魔掌”。 令人担忧的是,这些动物中的多数在感染病毒后,初期往往不出现特别显著的病理症状与病理变化,这就使得病毒能够在海洋生态系统中悄然潜伏,以它们作为中间宿主,不断传播和扩散,给养殖对虾及野生甲壳纲生物都形成了严重的威胁。 多年来,尽管各方都在努力,但这一疫情至今尚未得到有效的控制,相关的研究也一直在艰难地推进,人们急切地寻找着攻克这一难题的方法。

日本虎虾作为最大的虾种之一,其雌虾的长度可达 27 厘米,广泛分布于印度洋和太平洋。 在日本,它被视作珍馐美味,自 20 世纪初以来,一直是当地渔业和水产养殖的重要产品。 然而,即便拥有如此独特的地位,日本虎虾也同样无法抵御白斑病的侵袭,深受其害。

近日,琉球科技大学研究院和东京海洋科技大学的研究人员带来了一丝希望的曙光。 他们宣称运用了两种不同的前沿技术,致力于探寻与对虾免疫、生长和繁殖密切相关的基因,而这一探索有望成为攻克白斑病的关键突破口。

基因工程,作为一项具有革命性的技术手段,其核心是利用重组技术,在体外通过人工 “剪切” 和 “拼接” 等精妙方法,对细胞的核酸(基因)进行改造和重新组合,随后将其导入细胞内,使重组基因在细胞内得以表达,进而产生出人类所需要的基因产物,或者成功改造、创造具有新特性的生物类型。 近年来,基因工程在多个领域大放异彩,在育种领域,它能够精准地选育出具有优良性状的品种,大大提高农作物和家畜的产量与质量;在生物制药方面,为药物的研发和生产提供了全新的途径和方法,许多以往难以治愈的疾病有了新的治疗方案;在食品工程方面,也创造出了更加营养、美味且安全的食品,给人类的生活带来了诸多便捷和惊喜。 尽管目前社会上存在一些人对基因工程持有反感态度,甚至对转基因技术存在误解和抵触情绪,但从科学的角度来看,这种担心其实大可不必。 因为基因突变和转移在自然界中本就是一个持续发生的自然过程,基因工程只是在遵循自然规律的基础上,运用先进的技术手段加速和定向了这一过程,以满足人类的特定需求。

回到对虾研究的话题上,在专业的 DNA 测序部门的全力支持下,日本研究人员巧妙地运用了基因组测序和转录组这两种技术,深入探究日本虎虾的基因奥秘。

首先,研究人员开启了破译基因组的艰难征程。 他们从当地一个商业养殖场精心挑选出了一只日本虎虾,并运用先进的测序技术生成了初始序列。 然而,这一过程产生的是众多短的 DNA 序列,虽然这些序列蕴含着宝贵的信息,但就如同拼图中的零散碎片,尚未能为研究人员提供足够清晰的线索将它们完整地串联在一起,从本质上讲,此时他们虽已拥有拼图的所有部件,但却在组装环节遭遇了难题。

紧接着,他们启用了第二种技术,旨在产生更长但相对不太精确的 DNA 序列 —— 基因组支架。 通过将这两种序列进行巧妙的组合与匹配,研究人员终于成功地组装出了基因组草图,这一成果无疑是他们研究道路上的一个重要里程碑,为后续的深入研究奠定了坚实的基础。

在此之后,研究人员进一步拓展研究范围,分析了不同虾个体的 49 个 RNA 样本。 这一举措为他们提供了超过 6 万个高质量的基因读数,从而绘制出了转录组草图。 这一转录组草图就像是一本详细的基因 “说明书”,为研究人员深入了解日本虎虾的基因功能和表达调控机制提供了关键的线索和依据。

再之后,科学家们将运用基因剪辑技术来完成育种这一关键环节。 东京海洋科技大学基因组科学实验室的博士生川户智详细解释道,日本虎虾的基因组就像是一座蕴藏丰富的基因宝库,它为我们提供了一个全面且详尽的免疫相关基因目录。 这一目录的诞生意义重大,它将使我们能够以一种前所未有的深度和广度,更好地理解对虾在面对病原体入侵时是如何做出精准而有效的免疫反应的,进而为制定预防疾病爆发的科学策略提供了坚实的理论支撑。 同时,这一基因组资源还将在解决对虾生物学的其他各个方面发挥关键作用,例如在促进对虾生长发育和提高繁殖效率等方面,都有望带来新的突破和提升。

值得一提的是,当研究人员将他们的工作成果与日本虎虾的近亲日本对虾和南美白对虾的相关研究工作进行细致对比时,惊喜地发现三个物种竟然有近 70% 的基因是相同的。 这一发现意味着大量的基因研究成果可以在这三个物种之间相互借鉴和应用,不仅能够大大节省后续研究的时间和资源,还将成为未来深入研究了解虾类基本生物学的极为有用的资源宝库。 这些研究成果不仅可以应用于渔业的科学管理,优化养殖模式和提高养殖效益,还能够为建立更加高效、精准的育种计划提供有力的支持和保障。

或许在不久的将来,随着基因工程技术的不断发展和完善,我们真的将有幸见到不再会患白斑病的对虾品种诞生,这将彻底改写对虾养殖的历史,为全球的对虾产业带来全新的生机与活力,也为人类的餐桌提供更加安全、优质的对虾产品。

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