与陆地生物相比，海洋生物分子遗传标记技术目前还相对落后，制约着海洋生物种质资源的开发和利用。将现代生物学技术引入海洋领域，建立完善一套快速、准确、有效的分子遗传标记技术应用于海洋生物的物种鉴定、家系确定和分析、近交测定、种群遗传结构分析、标记辅助选育，以及寻找更多的与优良性状相关的遗传标记，进行基因作图、定位分离、控制重要经济性状的基因，已经成为世界各国海洋生物资源开发和研究的重点之一，也是海洋生物学的热门研究领域。
3.2.1 混合渔业分析
在海洋渔业中，了解鱼类的来源及组成非常重要。对于洄游性鱼类来说，其产卵场所在的国家或地区拥有的资源，并非由捕捞区决定。因此，区分捕捞区的鱼类来源很重要。如在太平洋马哈鱼（Oncorhynchusspp）渔业中应用同工酶技术进行混合渔业分析取得了成功（Waples，1990）。由于太平洋马哈鱼来自不同河流的产卵群体，有各自不同的进化方式，因而其群体遗传结构也不相同。在捕捞时可以加以区分，以保护一些遗传多样性脆弱的群体而捕捞过剩的群体，可以通过对不同基础群体基因频率以及混合渔业基因频率进行估算。Wrgin等（1993）运用mtDNA分析技术进行了条纹鲈混合渔业分析，发现加拿大的条纹鲈的几个群体与哈得孙河和Cheaspeake海湾的不同，提出了恢复加拿大条纹鲈群体的方法是以加拿大群体为孵化群体，而不应选用美国条纹鲈，以防止异源群体对地方群体的遗传影响。
3.2.2 人工增殖放流效果评估
人工增殖放流通常是为了恢复某一地方群体的数量，采取移植同种不同群体或放流人工孵化苗种。但移植或放流的苗种与天然种群是否发生作用只有通过生物技术才可以监测到。
3.2.3 家养群体与野生群体的遗传差异
Danzmann（1991）研究了加拿大溪红点鲑的2个人工繁育群体和2个天然群体mtDNA RFLP运用51种内切酶，其中11种显示出多态性，可以组成9个母系。不仅找出了可区分繁育群体和天然群体的遗传标记，而且也找出了可区分2个繁育群体和2个天然群体的遗传标记。应用这些遗传标记，可以监测家养品系在天然水域的繁殖行为，防止天然基因库的遗传污染。
3.2.4 系统演化、种及种间鉴定
有些种类外部形态非常相似，以至难以确定其具体分类地位，种与种之间的亲缘关系依外部形态的相似程度来判断其亲缘关系的远近能否代表遗传构成的类同，必须借助分子生物学方法进行区分。
3.2.5 遗传渐渗监测
如果不同种或不同种群个体发生了交配则基因流发生，可能会破坏物种天然基因库。运用同工酶技术可以监测出杂交F1代，但多代回交后同工酶技术则难以监测到遗传渐渗，而mtDNA由于母性遗传特征能监测到多代回交后母性杂交情况。因此，同工酶技术必须与mtDNA分析技术相结合研究遗传渐渗。目前，由人为养殖活动、人工放流引起的种内不同群体间非自然遗传渐渗已相当普遍。
3.2.6 濒危物种的保护
1973年《美国濒危物种保护法》规定，物种保护应建立在对种、亚种及群体3个水平上。遗传结构资料不仅可区分不同群体或亚种，还可以确定群体遗传变异的大小，是划分亚种及种群保护的重要依据（张四明，1997）。在重建濒危物种种群时必须考虑到人工移植群体与本地群体的遗传结构是否相同，防止外来群体对地方群体的排斥作用，对于引进或移植物种应持十分谨慎的态度，以达到真正保护濒危物种的目的。利用RAPD技术可监测遗传变异，根据不同群体遗传多样性大小以及各群体遗传结构特征提出具体的保护措施。
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