青岛海洋国家实验室在基因组学关键技术研发领域获重要进展 - 海底地质过程模拟工具

孙一震 · 发表于海洋地质专业 2024-9-6 16:37:15

　　青岛海洋国家实验室包振民教授团队在基因组学关键技术研发领域取得重要进展。团队在前期开发的2b-RAD简化基因组分型技术和MethylRAD全基因组DNA甲基化检测技术的基础上，成功研发了串联标签测序技术，在一个测序片段（read）实现了对多达5个以上标签同时分析，解决了2b-RAD技术无法应用于双末端测序平台的局限，使得简并基因组分析成本大大降低（单标签测序成本仅为技术改进前的十分之一）。

串联标签测序技术原理及结果示意图

　　同时，该技术也首次实现了全基因组SNP分型和DNA甲基化的同步联合分析。研发的新技术为低成本、大规模开展非模式生物特别是海洋生物基因组学及分子育种学研究提供了关键技术手段，也可应用于农作物、畜牧和模式动物等，具有广阔的应用前景。该成果是海洋国家实验室在海洋生物技术领域取得的优秀代表成果，得到了海洋国家实验室鳌山人才“优秀青年学者”等项目资助。

　　近日，相关成果在Nature子刊Nature Protocols上发表，海洋国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室包振民教授和海洋生物学与生物技术功能实验室王师教授为该研究成果的共同通讯作者。

包振民教授团队最新成果

在Nature Protocols上发表

　　包振民教授团队长期致力于发展适用于非模式生物的高通量、低成本的基因组学新方法和新技术。全基因组SNP分型技术是解析全基因组范围内遗传变异与性状关系的核心技术手段，为生命科学领域大规模应用基因组信息进行重要性状遗传解析的研发热点。

点击阅读原文查看《串联测序等长RAD标签应用于高效、低成本全基因组范围遗传和表观遗传变异筛查分析》全文。

延伸阅读：全球六大顶尖海洋研究机构美国伍兹霍尔海洋研究所

历史沿革：

其前身是1888年在伍兹霍尔建立的海洋生物研究所。1927年由美国科学院海洋学委员会开始筹建海洋研究所，1930年成立。当时，该所由洛克菲勒基金会和卡乃基基金会资助并设理事会领导，仅在夏季工作，H.B.比奇洛博士任所长。第二次世界大战期间大量接受海军任务,改为全年工作，研究力量迅速增强。战后由国家科学基金会和海军研究署资助。

该所设有海洋生物学、海洋化学、海洋地质学和地球物理学、物理海洋学以及海洋工程 5个研究室。

四个跨学科学院(海洋生物、海洋边缘、海洋与气候变化、深海探测)

拥有 4个大型实验室、4艘研究船、“阿尔文”号潜水器、电子显微镜中心和计算中心等。

在海洋生物研究，北大西洋洋流、墨西哥湾流与西部边界流以及大涡旋的研究，深海大环流模拟等方面取得了重大成果。

出版物有季刊《海洋》

美国斯克里普斯海洋学研究所

历史沿革：

美国太平洋海岸的综合性海洋科学研究机构。位于加利福尼亚州拉霍亚。1903年由W.E.里特教授创建，从事海洋生物研究。1912年回属加利福尼亚大学，以主办人姓氏定名为斯克里普斯生物学研究所。1925年由大学董事会改为现名，开始全面研究海洋。杰出的挪威海洋学家H.U.斯韦尔德鲁普博士曾于1936～1948年任所长。该所目前是世界上规模最大的海洋研究所。

研究所下设海洋地质、海洋生物和大洋 3个研究部，海洋物理、能见度和生理研究 3个实验室，还有海岸研究中心，海洋生命研究组，以及供博士学位教学用的研究生院。

拥有5艘海洋学研究船，2个研究平台，多用途的岸上和船上计算机系统和海洋专业图书馆，以及“深海钻探计划”岩心总库和供免费参观的水族馆等。

该所研究课题涉及海-气相互作用，深海锰结核的形成及其开采，海岸腐蚀，污染对海洋生态系的影响，以及包括板块构造和海底扩张在内的大洋地质演化史等 200多项。近年来还增加了天气预告、二氧化碳题目和空间海洋学的研究。建所以来，研究船队总航程近 400万海里，培养出很多著名海洋学家，主持和参加了深海钻探计划，提出了有划时代意义的波浪预告方式，发现了赤道潜流，在海洋科学各方面的研究中取得了很多成果。

出版物有《斯克里普斯海洋研究所通报》、《斯克里普斯论文汇编》等。

法国海洋开发研究院

历史沿革：

法国国家海洋研究机构。1984年 6月由原在布雷斯特的法国国家海洋开发中心 (CNEXO)和南特海洋渔业科学技术研究所(ISTPM)合并而成，简称IFREMER。研究院受法国工业科研部和海洋国务秘书处双重领导，研究海洋开发技术和应用性海洋科学。具体工作任务有：制订和协调海洋开发计划，审议和决定其下属机构的海洋研究与开发计划，研制用于海洋开发与研究的仪器和设备，参加海洋开发的国际合作计划，促进法国海洋科学应用技术或工业产品的出口。

法国海洋开发研究院有渔业和海洋生物、环境和海洋研究、海洋技术3个业务部门。

下设5个研究中心：布雷斯特中心（即布列塔尼海洋科学中心），滨海布洛涅中心（以水产研究为主），南特中心（即南特海洋渔业科学技术研究所），土伦中心(即地中海海洋科学基地)，塔希提中心(即太平洋海洋科学中心)，分别从事海洋科学和技术研究。这些机构自建立以来，在海洋生态、渔业、水产养殖、潜水技术的研究等方面取得了很大成就。

该院拥有包括“让·夏尔科”号在内的海洋调查船13艘，以及“西安纳”号等潜水器。

俄罗斯P.P.希尔绍夫海洋研究所

希尔绍夫海洋研究所成立于1946年，是俄罗斯最大的综合性海洋研究所。

该所致力于海洋学基础理论研究，在海洋动力学、生物结构、世界大洋水文学、世界大洋物理场、海—气关系、海洋中物质变化的化学过程、海底构造、海洋生物生产力的控制等研究方向处于国际领先水平。

该所的总所设在莫斯科，另有列宁格勒北方分所、加里宁格勒大西洋分所、格林瑞克南方分所。莫斯科总部内设5个研究部，下辖28个研究室和若干研究组，分别从事海洋物理学、海洋化学、海洋地质学、海洋地球物理学、海洋生物学以及观测技术的综合研究。 3个分所侧重于某些专题和区域海洋学的研究。

该所拥有“勇士”号、“库尔恰托夫院士”号、“门捷列夫”号、“宇航员□.加加林”号等十多艘海洋调查船，以及“黑海”号、“皮塞斯”号、“百眼巨人”号等水下调查装置。

该所任务主要是研究海洋学基础理论，特别是海洋动力学和生物结构等问题，并开展对海洋的物理、化学、生物和地质过程的调查研究，以及里海水位变化的专题研究。主要研究方向是：世界大洋水文学、世界大洋物理场、海-气关系、海洋中物质变化的化学过程、海底构造、海洋生物生产力的控制。该所对调查工具、实验方法和水下技术以及海底矿床的研究也很重视。

该所对世界各大洋以及极地水域进行了广泛的调查研究，调查了洋底锰结核矿、金属软泥及稀有元素的分布，确定了大洋生物分布基本规律，发展了全球海洋与潮汐的数值模式、全球海-气相互作用的数值模式、海洋生物群落作用的数学模式，充实了岩石圈运动的理论，提高了水下观测技术等。

研究所的论文集已编出 100多卷，出版了《太平洋》、《海洋学》（10卷集）、《世界大洋图集》等专著。主要刊物有《海洋学》和《海洋水文物理文集》。

英国国家海洋中心

英国国家海洋研究中心（NOC）是提供沿海到深海综合海洋科学技术的国家级研究机构，与英国海洋界其它机构合作密切。中心由英国自然环境研究理事会（NERC）全权所有，成立于2010年4月，整合了自然环境研究理事会管理的利物浦普劳德曼海洋实验室和南安普敦国家海洋中心，成为英国领先的海平面科学、沿海和深海研究与技术开发机构。英国国家海洋研究中心是公认的世界顶级海洋学研究机构之一。

英国国家海洋研究中心中心正与合作伙伴共同挑战国内国际关键科学问题，其中包括海平面变化、海洋在气候变化中的作用、通过计算机建模开发预测和模拟海洋行为、北冰洋的未来以及长期监测技术。中心正在筹建英国国家海洋研究中心协会，该协会是由大学和研究机构合伙人和研究员组成的战略网络，这些大学和研究机构将与中心合作，在其世界一流的研究、技术开发和未来科学家培训工作中提供支持。

英国国家海洋研究中心专注于满足全英海洋研究界的需求，包括皇家调查船、深潜艇、先进的海洋传感器和海洋仪器等。中心负责管理全球平均海平面数据档案、英国洪水预警和气候变化海平面监测系统、国家海底沉积岩芯（了解历史气候变化的关键）档案馆和英国海洋学数据中心。确保这些设施能够响应广大用户的要求，是英国国家海洋研究中心实现国家能力的核心方法。

日本海洋科学技术中心

日本海洋科学技术中心JAMSTEC( JapanMarine Science andTechnology Center) 成立于1971年10月1日，隶属于日本科学技术厅，是从事海洋及其相关技术的综合研究机构，也是日本海洋科学技术研究与发展机构的核心。其主要使命是通过与海洋开发有关的科学技术的综合试验研究，来提高日本海洋开发的科学技术水平。该中心包括科技新领域研究部、深海开发研究部、海洋观测、开发与利用研究部、数理分析技术部和信息部等部门。

日本海洋科学技术中心自成立以来, 进行了一系列积极和有益的探索研究，并取得了卓有成效的研究成果。该中心目前拥有日本大部分的潜水和"Kairei"号、"Kaiyo"号、"Mirai"号、"Natsushima"号、"Yokosuka"号等水面支持母船。其研制的Kaiko号无人缆控潜水器，最大下潜深度可达11000m，是目前世界上下潜最深的潜水器，基本上可覆盖地球上所有的海洋内层空间。

日本海洋科学技术中心还是世界潜水器领域的研究中心，每两年举行一次的IEEE潜水器国际会议，吸引了全世界许多该领域的专家、学者，成为潜水器领域的一大盛会。

来源：综合海洋国家重点实验室官微、百度百科

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