扇貝屬於雙殼貝類，作為距今5億年前就已出現的古老動物類群，雖歷經多次生物大滅絕事件，至今仍昌盛並繁衍不息，其非凡的環境適應能力使之成為研究動物適應性進化的良好模型。包振民院士團隊與北京諾禾致源公司、美國羅格斯大學等單位研究人員合作，完成了繼蝦夷扇貝之後我國第二種主養扇貝（櫛孔扇貝）基因組精細圖譜的繪製，在雙殼貝類環境適應性的組學解析方面取得重要進展。
扇貝生存有「奇招」近期，國際權威期刊Nature子刊NatureCommunications在線發表了海洋國家實驗室海洋漁業科學與食物產出過程功能實驗室學術帶頭人、中國海洋大學包振民院士團隊的最新論文《扇貝基因組揭示其對半附著生活方式和神經毒素耐受的分子適應機制》。扇貝和貽貝、珍珠貝一樣，也是附著在淺海巖石或沙質海底生活的，一般右邊的殼在下、左邊的殼在上平鋪於海底。平時不大活動，但當感到環境不適宜時，能夠主動地把足絲脫落，做較小範圍的遊泳。尤其是幼小的扇貝，用貝殼迅速開合排水，遊泳很快，這在雙殼類中是比較特殊的。
另外，扇貝以絢麗多彩的外殼為人們所熟知，其半附著生活方式，具有碩大閉殼肌以支撐其遊泳能力、擁有眾多發達的鏡眼以尋覓合適的棲息地及躲避敵害，可分泌足絲營暫時性附著生活，以及積累並耐受高濃度藻源性神經毒素，探索這些適應性性狀產生的分子基礎有助於理解雙殼貝類是如何通過進化以適應不同的生境。
揭示扇貝足絲粘附的關鍵組分包振民院士團隊領導完成了櫛孔扇貝首張高質量全基因組圖譜繪製。通過研究發現，控制能量供給的關鍵酶——精氨酸激酶在扇貝閉殼肌中的表達量高，對其實現爆發式遊泳能力至關重要。扇貝通過高表達產能步驟的相關基因而低表達耗能步驟的相關基因，以實現更高的產能效率。與脊椎動物不同，扇貝肌肉呈現「分子雜合」狀態，即脊椎動物橫紋肌和平滑肌標誌基因在扇貝相應類型肌肉中均呈共表達現象，且這種「分子雜合」現象很可能是動物肌肉的一種古老的存在形態。
對扇貝眼睛的研究發現，其高表達的視蛋白r-opsin基因為通過反轉座機制產生的無內含子基因，為其實現快速轉錄產生大量視蛋白提供進化優勢，視蛋白基因家族通過擴張及增加關鍵功能位點的新突變以拓展對不同波長光譜感知的敏感性。扇貝具有功能特化的足，通過全面解析足絲分泌的時空調控模式，揭示了擴張的酪氨酸酶基因家族在扇貝足絲分泌和粘附過程中所起的重要調控作用。扇貝足絲粘附的關鍵組分與已知貽貝相關組分存在很大不同，為開發新型「溼粘附」材料奠定了基礎。
扇貝腎是轉化毒素最主要的器官此外，研究發現扇貝對高濃度藻源毒素的耐受能力，主要通過改變Na離子通道關鍵位點及表達量來實現,使貝類能夠提升數十倍乃至上萬倍的毒素抗性。研究還意外發現扇貝的腎是積累和轉化毒素最主要的器官，這也是一個突破性的發現,此前腎在貝類毒素研究中一直是被忽視的一個器官。研究發現扇貝肝胰腺和腎作為兩個主要「毒素中心」,前者主要負責毒素吸收和轉運,而後者主要負責毒素轉化和代謝,其中磺基轉移酶在毒素轉化中起著重要作用。上述研究拓展和加深了當前學界對扇貝半附著生活方式和神經毒素耐受的組學調控基礎的認識，為理解雙殼貝類適應性性狀的進化起源提供了新的認知。
此研究得到了海洋國家實驗室相關項目經費資助,包振民院士和海洋國家實驗室海洋生物學與生物技術功能實驗室科學家、中國海洋大學王師教授同為本文的通訊作者。這也是本年度該研究團隊在扇貝基因組解析和動物進化領域獲得的又一重要研究成果,凸顯了海洋國家實驗室在海洋生命過程與資源利用研究領域的國際前沿地位。
青島晚報/掌上青島/青網 記者 王偉
■相關連結扇貝是我國沿海主要養殖貝類之一，那麼其種類有多少呢，我國常見的扇貝有幾種呢？調查表明：世界上出產的扇貝共有60多個品種，我國約佔一半。青島現在可以養殖種類有櫛孔扇貝、海灣扇貝和蝦夷扇貝三種。其中，海灣扇貝是外來品種，帶有褐色的貝殼，扇貝肉水分較大，口感好；櫛孔扇貝也被大家叫做青島扇貝，帶有紅色的貝殼，是青島本地海域的特產，加工扇貝乾貨多用櫛孔扇貝，主要是因為其水分相對較小；而蝦夷扇貝個頭比較大，是白色的貝殼，在市場上數量較少。
如今，島城市民吃到的海灣扇貝，早已不是上個世紀八十年代引進的原始品種，而是經過多年選育的新品種。青島的科研人員經多年選育，成功培育出海灣扇貝新品種，目前已成為我國海灣扇貝的主養品種，並取得良好的經濟效益。
海灣扇貝海灣扇貝原產於美國大西洋沿岸的淺海或內灣的泥砂底質中，其生存水溫為2-34℃，生長水溫為5-30℃。在-1℃條件下，72h後成活率為75%。3℃以下時貝殼閉合，不分泌足絲，5℃以下停止生長，10℃以上生長良好，18-28℃生長最快。海灣扇貝對鹽度變化的適應性較強，1mm的稚貝生長的適鹽範圍為21‰- 37‰，最適鹽範圍25‰- 34‰，成貝的適鹽範圍為16‰- 43‰，生長的適宜鹽度2l‰-35‰。
蝦夷扇貝蝦夷扇貝屬狹溫冷水性貝類，也叫夏威夷貝，其生長適溫範圍為5- 20℃，最適生長水溫10 - 20℃，低於5℃生長緩慢，0℃運動即極度降低直至停滯，水溫高於23℃時生活能力減弱，並漸趨死亡。蝦夷扇貝對鹽度的適應範圍較窄，適宜鹽度為25‰-35‰，最適鹽度為30‰- 33‰，但稚貝的適鹽範圍較廣，在鹽度11.5‰的低鹽海水中、鹽度40.7‰的高鹽海水中，其鰓纖毛運動仍然正常。
蝦夷扇貝耐幹露能力較差。殼高1.8-2cm的貝苗氣溫28℃，露空16h全部死亡；氣溫27℃，露空2天全部死亡：氣溫26℃，露空5天全部死亡。
櫛孔扇貝櫛孔扇貝自然分布於渤海和黃海北部沿海，它生活在水流較急、鹽度較高、透明度較大、水深10-30m的巖礁底或有貝殼砂礫的硬質海底，用足絲附著生活。櫛孔扇貝對低溫適應能力較強。水溫在15- 25℃時生長良好，在水溫- 1.5℃、水表面結成一層薄冰時也能存活，但在4℃以下貝殼幾乎不能生長，水溫25℃以上生長也受影響，在-2℃以下或30℃以上能導致死亡。櫛孔扇貝對海水比重適應範圍為1.015-1.029，而以1.017-1.026為最適宜。
[編輯: 劉曉明]