[發(fā)明專利]基于caspase3活性的造礁石珊瑚健康評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710924807.8
• 申請日: 2017-10-01
• 公開（公告）號: CN107646748B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周智;俞小鵬;唐佳;吳逸波;趙水苗;蘇逸璐;王佳俊;黃玉連;黃勃
• 申請（專利權(quán)）人: 海南大學(xué)
• 主分類號: A01K61/00
• 分類號: A01K61/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種基于caspase3活性的造礁石珊瑚健康評估方法，包括確定生物指標(biāo)步驟、選定標(biāo)準(zhǔn)參照點(diǎn)步驟和建立評估標(biāo)準(zhǔn)步驟。所述的確定生物指標(biāo)步驟包括選出造礁石珊瑚響應(yīng)環(huán)境脅迫的關(guān)鍵酶caspase3，以造礁石珊瑚caspase3活性為評估珊瑚健康水平的指標(biāo)；所述的選定標(biāo)準(zhǔn)參照點(diǎn)步驟包括通過選定理想生長狀態(tài)及不同脅迫條件下的珊瑚樣本作為參照點(diǎn)；所述的建立評估標(biāo)準(zhǔn)步驟包括根據(jù)不同參照點(diǎn)樣本caspase3活性數(shù)據(jù)、造礁石珊瑚生長狀態(tài)和恢復(fù)到理想海水環(huán)境中的存活率來建立珊瑚健康水平標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明可以客觀準(zhǔn)確的評估珊瑚健康水平，操作過程簡單快捷，不僅可以填補(bǔ)珊瑚礁資源調(diào)查技術(shù)空白，而且可以指導(dǎo)珊瑚人工移植母體選擇，助力珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的研究和保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物健康狀況評估領(lǐng)域，尤其涉及一種造礁石珊瑚健康水平評估方法，應(yīng)用于珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)。

背景技術(shù)

珊瑚礁是生物多樣性最豐富、生產(chǎn)力最高的典型生態(tài)系統(tǒng)之一，被譽(yù)為“海洋中的熱帶雨林”，具有極高的初級生產(chǎn)力，對調(diào)節(jié)全球氣候和維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡有不可替代的作用。世界珊瑚礁主要分布在熱帶和亞熱帶海域，全球約 110 個國家擁有珊瑚礁資源，其總面積（617000 km²）約占全部海域面積（340×10⁶ km²）的 0.1%~0.5%，且已記錄的礁棲生物占到海洋生物總數(shù)的30%。珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)不僅為人們提供了食物、藥物和旅游資源，在海岸帶防護(hù)等方面也具有重要作用。

受全球變暖、海洋酸化和海洋富營養(yǎng)化等影響，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)正遭受日益嚴(yán)重的威脅。受厄爾尼諾事件影響，2015年至2016年大堡礁發(fā)生了至今為止最嚴(yán)重的白化事件，超過90%的珊瑚白化。最近二十年的記錄表明，高溫是導(dǎo)致大堡礁珊瑚大規(guī)模白化的主要原因。自1980年記錄的第一次大規(guī)模珊瑚礁白化事件以來，大堡礁已經(jīng)發(fā)生了四次類似的白化事件。如果不采取有效的措施，我們可能會失去大堡礁中所有的造礁石珊瑚，造成不可挽回的損失。

珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)作為最重要的三大海洋生態(tài)系統(tǒng)之一，上世紀(jì)七八十年代開始得到國際學(xué)者的廣泛關(guān)注，并開展修復(fù)性研究。我國對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)研究開始較晚，自上世紀(jì)九十年代才真正開始珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)研究，但我國的研究主要集中于珊瑚礁資源調(diào)查和珊瑚人工移植試驗(yàn)。由于自然海區(qū)環(huán)境復(fù)雜，干擾因素較多，我國對珊瑚礁資源的調(diào)查只停留在存活珊瑚和白化珊瑚種類、數(shù)量和覆蓋面積等方面的變化，這一調(diào)查結(jié)果只能展示過去珊瑚礁資源的變化，但并不能揭示珊瑚白化原因、健康狀況和未來變化趨勢，存在嚴(yán)重的缺陷和不足。為了更好的研究和保護(hù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，迫切需要開發(fā)一種新的珊瑚健康水平評估方法。

在過去的幾十年間，我國對珊瑚人工移植的研究也僅限于最初的理論到實(shí)踐階段，對珊瑚礁的修復(fù)研究也只是對受損造礁石珊瑚的簡單替換。造礁石珊瑚移植的主要工作就是把珊瑚整體或是部分移植到退化區(qū)域，改善退化區(qū)的生物多樣性。但由于移植母體的選擇、移植環(huán)境、移植方式和移植后管理維護(hù)等方面的原因，目前珊瑚人工移植死亡率居高不下。而開發(fā)一種新的造礁石珊瑚健康水平快速評估方法可以指導(dǎo)母體的選擇和移植后的管理維護(hù)，對珊瑚人工移植有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新的造礁石珊瑚健康水平評估方法，能夠快速評估造礁石珊瑚的健康狀況，不僅可以填補(bǔ)珊瑚礁資源調(diào)查的技術(shù)空白，而且可以指導(dǎo)珊瑚人工移植母體選擇，助力珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的研究和保護(hù)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案。

在造礁石珊瑚適應(yīng)脅迫及白化過程中，珊瑚產(chǎn)生大量的氧自由基進(jìn)而誘導(dǎo)珊瑚細(xì)胞凋亡。與細(xì)胞壞死不同，細(xì)胞凋亡不是一件被動的過程，而是主動過程，它涉及一系列基因的激活、表達(dá)以及調(diào)控等作用。它不僅僅是病理?xiàng)l件下自體損傷的一種現(xiàn)象，而是為更好地適應(yīng)生存環(huán)境而主動爭取的一種程序性死亡過程。對造礁石珊瑚適應(yīng)環(huán)境脅迫具有重要作用，因此細(xì)胞凋亡可以作為生物健康水平的重要指標(biāo)。