“中國近海牡蠣的種類、分布和系統演化”研究取得多項重要成果

在中國建設海洋強國戰略的新形勢下，海洋生物資源的有效開發和可持續利用尤為重要。中國擁有1.8萬公里海岸線，其中牡蠣是生活在近海港灣和潮間帶的優勢底棲貝類，對近海生態環境的穩定有重要的調控作用。同時，牡蠣也是世界上養殖產量最大的海洋動物，具有重要的經濟價值。潮間帶對于大多數海洋生物來說都是極端環境，因此，研究牡蠣對潮間帶環境的適應性演化，無論是在理論還是在應用上都有非常重要的意義。

長期以來，中國的牡蠣分類比較混亂，存疑甚多，物種分布范圍也不明確，制約了牡蠣的基礎研究及其資源的有效利用和保護。

在國家自然科學基金委的支持下，重點項目“中國近海牡蠣的種類、分布和系統演化”（40730845）于2008年立項，由中國科學院海洋研究所張國范研究員主持，并聯合美國Rutgers University郭希明教授，以及國家海洋局第三海洋研究所等單位共同參與完成。科研人員經過4年多的努力，取得了多項重要成果。進一步明確了我國沿海常見牡蠣種類和分布。分析了牡蠣各物種的系統演化關系。研究了中國常見巨蠣屬牡蠣間的生殖隔離情況及其生殖隔離的分子機制。對重點海域的牡蠣進行了繁殖周期調查。獲得了豐富的中國牡蠣種類及種質資源基礎數據，構建了中國牡蠣物種資源信息數據庫，為我國牡蠣資源的利用和保護提供了重要基礎。

研究成果已在Journal of Shellfish Research，Marine Biology Research，Marine Biotechnology，Nature等著名學術刊物上發表。

研究人員對中國沿海數十個區域的牡蠣樣品進行了采集，對浙江、福建、廣東、廣西、海南等海域進行了重點采樣，并對采集樣品進行形態學、解剖學分析和分子探針檢測。

在此基礎上完成了中國近海巨蠣屬牡蠣的訂名工作，明確了中國海區牡蠣約20種，其中巨蠣屬7種，小蠣屬4種，爪蠣屬1種，舌骨蠣屬1種，擬舌骨蠣屬2種，平蠣屬1種，牡蠣屬2種，齒蠣屬2種。另外，研究人員對艾氏牡蠣Crassostrea iredalei等中國新記錄的物種分布進行了研究，明確了長牡蠣C. gigas gigas和福建牡蠣C. gigas angulata的親緣關系是亞種級別的關系，并在此基礎上，使用16S rDNA，28S rDNA，COI，ITS1等序列對牡蠣總科各物種進行了分子系統學研究。對長牡蠣和福建牡蠣進行全基因組比較，研究了牡蠣與其它已測基因組物種的系統演化關系。同時，研究人員還基于ITSRFLP、HRM分型等技術開發出多種用于物種鑒定的新方法。

研究人員還對兩個典型海域的牡蠣進行了系統的生殖隔離機制研究。南通東灶港小廟洪牡蠣礁作為中國現存最大的可露出海面的活牡蠣礁，其上同域分布有兩種巨蠣屬牡蠣（近江牡蠣和熊本牡蠣），為牡蠣的生殖隔離研究提供了有利條件。通過實地調查研究，研究人員初步確定兩種牡蠣的繁殖期互相重疊，不存在時空生殖隔離。

室內雜交實驗表明，兩種牡蠣在單方向可以產生少量的雜交子代，在幼蟲及稚貝期的生長存活能力顯著低于純種牡蠣，表明兩種牡蠣的種間關系是通過生殖前及生殖后隔離機制共同起作用而得到維持的。在中國常見巨蠣屬牡蠣間的多種雜交組合研究方面，除了近江牡蠣南北種群間、長牡蠣和福建牡蠣間的雜交可以順利進行外，其它組合均有生殖隔離，表現為配子不能受精，或者雜交子代存活能力差等。通過對受精相關的bindin基因對生殖隔離的分子機制進行深入探討（例如，精子bindin蛋白的氨基酸序列在不同種間存在差異，其中7個氨基酸位點受到正選擇），表明卵子bindin受體可能對于精卵識別的進化具有更重要的作用，這種差異可能是種間生殖隔離機制的重要分子基礎。此外，研究人員還對福建廈門九龍江口等重點海域的牡蠣進行了全年的繁殖周期調查，結果表明廈門海區的牡蠣在3月至10月份均有不同程度的生殖行為發生，而該海區至少存在有4個不同種的巨蠣屬牡蠣，其繁殖時間存在重疊。

本項目在表型和生態分布等方面明確了牡蠣對嚴酷生存環境的廣泛適應性，進一步凝練了牡蠣潮間帶適應的科學問題。以該項目研究成果為重要工作基礎，啟動了國際牡蠣基因組計劃（OGP）和貝類973計劃，旨在對牡蠣的逆境適應分子機制進行深入的研究。