利用生物技术,改良具有重要经济价值的海水养殖生物遗传特性,是各国海洋生物技术的主攻方向之一。美国、加拿大、英国、法国和日本等发达国家的生物学家,将基因工程、细胞工程和传统养殖技术相结合,在海水养殖生物新品种培养方面,取得重要进展。美国科学家应用染色体组织操作技术,获得了雌性发育和雄性发育的虹鳟鱼。在贝类养殖上,用相同的技术,获得三倍体牡蛎。1988年,这种牡蛎的产量占总产量的50%以上。加拿大科学家已将北极鱼类的抗冻蛋白基因,转移到鲑鱼的体内,使转基因鱼的生长速度比对照鱼提高4~6倍;同时,还建立起通过生殖细胞(精子)传递给子代,构建了全鱼基因库。在我国已有十多种海洋无脊椎动物诱导三倍体获得成功,并逐渐转化为规模生产。尤其值得一提的是,在生长激素基因技术上已有重大突破,人们已从鲑鱼、墨鳗、金枪鱼、幼魳鱼、牙鲆鱼和鲷中,分离出来。这是为人们长期期待的应用生长激素基因生产转基因鱼类,培养出速生海洋鱼类新品种,奠定了基础。
另一主攻方向是利用某些化学方法,从海洋生物中提取人类所需的生物化学成分。比如壳聚糖等一些糖类,以及药用脂肪、蛋白质、胆固醇等。