课题名称：

海南岛和雷州半岛潮间带弹涂鱼谱系生物地理演化历史（LMB151001）

申请人：

何利军副研究员

单位：

华东师范大学

合作人：

李秀保副研究员

研究内容摘要及意义：

弹涂鱼属于鲈形目、虾虎鱼科、背眼虾虎鱼亚科，我国已知3属7种。南海地区是我国弹涂鱼生物多样性最高区域，几乎包含我国海区所有属种。作为一类潮间带滩涂物种，其分布区域和种群动态被认为受到了第四纪气候循环和海面波动的影响。因此，弹涂鱼是检验古海洋环境变化的进化效应的理想物种。本项目根据中国南海西北部地质和表层环流特征，拟探讨如下科学问题：

1.在北部湾海区，存在常年经琼州海峡西向流入的逆时针环流，这一环流模式很可能限制了北部湾地区生物和南海东部种群的基因交流，并导致雷州半岛和海南岛的西海岸弹涂鱼种群和东部种群的隔离进化；

2.海南岛-雷州半岛西海岸相对东海岸因为降雨少，更为干旱，这势必引起东西海岸陆源有机物输入差异和潮间带初级生产力差异，这种区域差异很可能也反映在了弹涂鱼东西海岸区域种群动态演化历史差异；

3.北部湾地区在末次盛冰期会暴露，现有北部湾海洋生物应该是全新世海面上升后大陆架淹没，导致生物从海南岛-雷州半岛南部或东部迁入的结果，弹涂鱼分子水平所揭示的迁移路线应该能提供相关信息。

课题名称：

海鲈RLRs受体在鱼类神经坏死病毒感染过程中的作用机制研究律（LMB151002）

申请人：

贾坤同讲师

单位：

中山大学

合作人：

张黎研究员

研究内容摘要及意义：

    我国是世界水产养殖第一大国，但几乎所有养殖品种都面临疾病威胁，病害已成为限制水产养殖业发展的关键因素。鱼类神经坏死病毒(Nervous necrosis virus，NNV)是一种世界范围内流行、严重危害多种海淡水鱼类的传染性病原，对我国水产养殖业造成严重经济损失。海鲈是广东省重要海水经济养殖鱼类，NNV是其最严重的传染性病原之一。模式识别受体(Pattern recognition receptors, PRRs)是宿主天然免疫系统的重要组成部分，在抗病毒先天性免疫中发挥重要的作用。RLRs （RIG-I-like receptors）是细胞质内最重要的PRRs，能够识别细胞质中的病毒RNA，启动RLRs信号通路，诱导干扰素的产生，在识别病毒感染以及抗病毒先天性免疫反应中发挥重要的作用。我们前期研究发现海鲈RLRs可以识别NNV感染，进而激活RLRs信号通路，诱导干扰素表达，但RLRs受体调控NNV感染的分子机制尚不清楚。本课题拟在前期研究基础上采用基因缺失突变、免疫共沉淀、串联亲和层析等技术深入研究海鲈RLRs受体基因及其结构域的抗病毒功能，并鉴定与RLRs受体基因及RLRs信号通路相关基因相互作用的宿主蛋白（或蛋白复合体），揭示海鲈RLRs受体抗NNV的分子机制，为抗NNV药物研制提供理论依据。

课题名称：

南海北部张网渔获组成多样性及其环境适应性（LMB151003）

申请人：

苏浩昌助研

单位：

中国水产科学院南海水产研究所

合作人：

徐向荣研究员

研究内容摘要及意义：

抗生素耐药基因是一种新型的环境污染物，其污染特征、环境分布和归趋是目前环境科学研究的热点之一，相关研究主要集中在污水处理厂、畜禽养殖场及其受纳环境，而对海水养殖环境，特别是海水养殖过程中抗生素耐药基因的污染变化特征研究非常有限。本项目拟应用实时荧光定量PCR技术，分析海水养殖过程中水体、沉积物、饲料、微生态制剂等介质中典型抗生素耐药基因的污染类型、数量变化，阐明海水养殖过程中抗生素耐药基因在养殖环境多介质中的污染特征；综合运用多种统计学方法，分析海水养殖环境因子与抗生素耐药基因在水体和沉积物中污染变化的关系，揭示环境因子对抗生素耐药基因污染变化的影响。本项目为海水养殖环境污染治理提供数据支持，为进一步完善和提升我国的海水健康养殖技术水平提供科学依据。

课题名称：

海带多酚的制备及其生物学功能研究（LMB151004）

申请人：

何芝洲讲师

单位：

广州大学化学化工学院

合作人：

张晓勇副研究员

研究内容摘要及意义：

天然抗氧化剂倍受食品、药妆品等行业瞩目，需求日益剧增。而海带是我国食品、工业及药用方面的重要资源，其含有的多酚成分具有显著的抗氧化功能，但迄今为止对海带多酚的研究局限于提取方法和提取物的生物学功能研究，尚未见多酚的系统分离纯化和多酚单体分子的生物学功能研究报道。我们前期研究确定了海带多酚的分子结构为4~15个间苯三酚通过氧健聚合的多羟基联苯型（fucols）和通过氧桥健聚合的二苯杂二氧型（eckols）；抗氧化活性研究发现海带提取物随着总多酚含量的增加，其抗氧化能力也相应提高，表明多酚是提取物中重要的抗氧化成分。本项目将在此基础上，进一步采用柱层析、高效液相等高分辨率分离技术，制备足量的海带多酚单体分子，通过质谱和核磁共振等波谱技术鉴定其分子结构。同时，本项目还将通过测定海带多酚单体分子或多酚混合物清除1,1-二联苯基-2-苦肼自由基（DPPH•）、羟基自由基（•OH）和超氧阴离子自由基( O₂^- • ) 的清除率，阐明其体外抗氧化活性，并进一步开展动物体内的抗氧化活性研究，探索海带多酚单体分子体内抗氧化生物学功能。为新型天然抗氧化剂的开发提供依据，也为海带的综合利用奠定良好基础。

课题名称：

基于基因组挖掘和化学识别技术系统发掘深海芽孢杆菌B5746次生代谢产物的研究（LMB151005）

申请人：

潘华奇助研

单位：

中国科学院沈阳应用生态研究所

合作人：

鞠建华研究员

研究内容摘要及意义：

海洋微生物是创新医药和农药的新资源，特别是深海特殊环境造就了深海来源微生物独特的代谢途径和代谢产物。另一方面芽孢杆菌因为能产生丰富多样并具有广泛生物活性的代谢产物是医药、农业和食品等领域的研究热点之一。前期研究发现深海芽胞杆菌B5746具有抗多耐药细菌、病原真菌及杀卤虫作用等多样的生物活性。为了系统研究该菌产生多样的生物活性次生代谢产物，发掘其蕴含的结构新颖、具有医药和农药应用潜力的先导化合物。本项目拟对深海细菌B5746完成基因组序列测定和生物信息学分析，预测其蕴含的次生代谢产物类型和结构，初步确定发掘的目标分子，然后采用OSMAC策略发酵增加其化学多样性，使用HPLC-DAD分析排除化学多样性重复和差异较小的培养条件，进一步使用LC-MS/MS技术识别已排重发酵条件下次生代谢产物的结构类型和特征，发现目标分子，并结合多种生物模型活性筛选结果，确定目标化合物和相应发酵条件。接着采用生物活性和化学结构特征为导向的分离方法获得目标单体化合物，最后使用MS 、NMR和X-Ray单晶衍射等天然药物化学的研究手段完成目标化合物结构鉴定，并对其生物活性进行评价。该项目的实施将为海洋医药和农药先导化合物提供新的素材，并为其他微生物次生代谢产物的定向发掘提供参考。

课题名称：

海洋曲霉中活性硝基苯酯倍半萜ADME/T的成药性研究（LMB151006）

申请人：

唐斓副教授

单位：

南方医科大学

合作人：

周雪峰副研究员

研究内容摘要及意义：

项目申请人合作者在海洋曲霉菌Aspergillus ochraceus Jcma1F17的代谢产物中，首次成功分离出具有细胞毒和抗病毒活性的硝基苯酯倍半萜类化合物。其中两个硝基苯酯倍半萜类化合物insulicolide A和6b,9a-dihydroxy-14-p-nitrobenzoylcinnamolide，对10种肿瘤细胞均具有抑制活性，并且对流感病毒H3N2和人肠道病毒EV71具有抑制活性。因此，海洋曲霉来源的硝基苯酯倍半萜化合物的活性功效非常值得关注。具有较好的抗肿瘤活性及抗病毒活性的开发价值。本项目选用此两个硝基苯酯倍半萜类化合物为目标活性化合物，将药物ADME/T（吸收、分布、代谢、排泄、毒性）过程引入到两个化合物的成药性筛选中。在人肝肾微粒体中进行体外代谢研究，用HPLC和LC/MS/MS分析鉴定代谢产物，旨在揭示该类化合物的代谢规律，特别是脱乙酰基、氧化、内酯水解等Ⅰ相代谢的规律，并研究其在大鼠体内的ADME/T过程，为下一步研究代谢产物生理活性和毒性，筛选更适合开发的先导化合物奠定基础，同时初步确定候选化合物代谢特征，降低候选药物因ADME/T屏障而致新药研发失败的几率。

课题名称：

香港牡蛎JNK基因的分子鉴定及其在天然免疫中的功能研究（LMB151007）

申请人：

瞿符发讲师

单位：

长沙学院

合作人：

喻子牛研究员

研究内容摘要及意义：

JNK激酶是先天性免疫系统的重要组成部分，它在机体抵御病原微生物的免疫反应中起着关键的作用。目前，关于无脊椎动物JNK基因的分子特征及其在先天性免疫调控网络中作用的研究还十分有限。本研究将利用RACE技术克隆获得香港牡蛎JNK基因的全长cDNA序列，进而利用生物信息学、细胞生物学和免疫学相关研究技术与手段分析牡蛎JNK的进化地位，鉴定其组织、亚细胞定位特征，同时探究香港牡蛎JNK在先天性免疫应答反应中的作用和机制。本课题的开展将对于阐明JNK基因在贝类免疫防御系统中的作用和分子机制具有重要的意义，同时还将为牡蛎病害防治、抗病育种提供新的思路。

课题名称：

石斑鱼C型溶菌酶-鲎素毕赤酵母融合表达及抗病毒功能分析（LMB151008）

申请人：

谢海伟副教授

单位：

蚌埠学院

合作人：

魏京广副研究员

研究内容摘要及意义：

鲎素（TachyplesinⅠ）具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤及免疫调节活性。C型溶菌酶具有杀菌，抗病毒活性，对正常细胞无损伤的特性，是一类非特异性免疫因子。抗菌肽与溶菌酶之间存在协同抗菌作用。基于鲎素和溶菌酶的抗菌活性及独特的作用机制，在抗生素产生抗药性、开发新型抗生素困难的形势下，对其研究具有重要意义。本研究将鲎素和石斑鱼C溶菌酶（Ec-LysC）基因进行串联，采用融合表达技术将两种作用机制不同的抗菌蛋白进行融合表达，增加C溶菌酶和鲎素抗菌肽的杀伤效力，或产生新生物学效应，以获得新型双功能生物制剂。

本申请项目选用鲎素抗菌肽和石斑鱼C型溶菌酶为目标物，采用不同的氨基酸链Linker串联目标物，设计并人工合成了鲎素-C型溶菌酶融合蛋白基因，构建鲎素抗菌肽和C型溶菌酶的串联表达模型，克隆到酵母真核表达载体pPICZaA上，获得重组表达载体，电转化毕赤酵母GS115，经筛选、鉴定获得重组工程菌株。通过设计正交实验优化发酵条件，经甲醇诱导获得高表达的融合表达产物C溶菌酶-鲎素蛋白。最后检测融合表达产物C溶菌酶-鲎素对石斑鱼虹彩病毒(SGIV)的活性分析，确定C溶菌酶-鲎素蛋白对病毒复制的作用机制。此项研究可以为新型抗菌、抗病毒药物的开发提高一个新的思路。

课题名称：

海洋酸化对仿刺参代谢产物与代谢通路的影响（LMB151009）

申请人：

徐勤增助研

单位：

国家海洋局第一海洋研究所

合作人：

于宗赫副研究员

研究内容摘要及意义：

本研究通过向水体增加CO₂的方法构建不同pH环境，定期测定温度、盐度、总碱度、pH，采集不同pH环境（pH=8.0, 7.5, 7.1）培养下的刺参幼参（自受精卵开始），采用代谢指纹谱和靶标代谢组学等手段，利用LC-MS方法测定其代谢产物，分析其代谢指纹谱与差异代谢产物，同时对典型差异代谢产物进行绝对定量测定与分析，包括测定水溶性氨基酸和脂肪酸等含量，采用富集分析的方法初步揭示引起差异的代谢通路，初步分析关键代谢通路的精确变化，阐述刺参主要代谢产物和代谢过程对CO₂增加引起的pH降低响应。

本研究分析了海洋酸化对刺参代谢产物与代谢通路的影响，可丰富全球变化对生物，特别是养殖生物影响的研究内容，为评估、预测全球变化对我国近海资源与环境影响提供基础数据。

课题名称：

梭鱼SOCS基因的克隆与鉴定（LMB151010）

申请人：

高谦副教授

单位：

上海海洋大学

合作人：

黄友华副研究员

研究内容摘要及意义：

梭鱼（Liza haematocheila）肉细味美、营养丰富，是我国重要海水经济鱼类之一。随着梭鱼人工育苗和淡化养殖的成功，已成为我国沿海滩涂地区的重要养殖对象。但是，病害发生严重影响梭鱼养殖业的健康可持续发展。目前对于包括梭鱼在内的鯔科鱼类的免疫系统了解甚少，有关抗病免疫调控机制也缺乏研究。细胞因子信号转导抑制因子(suppressor of cytokine signaling, SOCS)家族成员在维持脊椎动物代谢平衡和免疫应答方面起重要作用，功能广泛、调控机制复杂，近十年来，SOCS基因的研究一直是生物学和医学领域的研究热点之一。然而，对鱼类细胞因子信号传导的的负反馈调节机制研究较少，仅限于对几种模式鱼类和欧洲重要经济鱼类虹鳟的SOCSs基因的克隆、鉴定及表达研究。近期我们对细菌感染梭鱼进行了转录组研究，发现在细菌感染过程梭鱼某些SOCS基因的表达水平显著变化。因此，本研究以梭鱼为对象，研究其SOCS基因组成、多态性及基因表达的组织特异性和时序性，以及病原菌感染对梭鱼SOCS基因表达水平的影响，探讨梭鱼SOCSs在细菌感染过程中的功能，为深入解析鱼类SOCSs在抗感染过程中的分子调控机理奠定基础。