北京生科院等在大型褐藻海帶群體基因組學研究中取得進展

　　4月24日，國際學術期刊Nature Communications在線發表了中國科學院北京生命科學研究院研究員趙方慶團隊與中國水產科學院黃海水產研究所和復旦大學合作研究的研究論文Saccharina genomes provide novel insight into kelp biology。這是首例大型褐藻群體基因組方面的研究成果，為研究海帶的遺傳多樣性及進化歷程提供了范例，奠定了解析重要馴化性狀建成、發掘優異基因/標記的基礎；同時為海帶種質資源的保護、開發、利用和拓寬海帶育成品種遺傳基礎、推進海帶新品種培育進程提供重要信息。

　　褐藻是一類與陸生植物關系較遠的生物類群，在研究植物系統發育、質體進化及光合作用上具有重要的意義。其中海帶是褐藻中較為高等并具有初步組織分化的大型藻類，它富含褐藻膠和碘質，可以食用并可用于提取碘、褐藻膠、甘露醇等工業原料。中國的海帶栽培面積和產量占世界總量的90%以上，直接和間接產值超過百億元。然而，近年來我國乃至世界海帶育種難以取得突破性的進展、單產很難大幅提升，主要原因是目前海帶品種的生物多樣性水平低，遺傳基礎狹窄，匱乏的種質和基因資源成為制約海帶育種研究的關鍵。

　　開展該項研究的過程中，團隊成員從中國、日本、俄羅斯和德國采集了8種養殖群體及9種野生群體的海帶樣本，并結合高通量基因組及轉錄組測序技術，系統研究其基因組組成結構、碘代謝、多糖合成以及群體演化規律。此外，研究人員從養殖群體中平均識別了約0.94M SNVs和96K的小INDELs，從野生群體中平均識別了約2.27M SNVs和274K的小INDELs。這些遺傳變異位點為后續的馴化基因選擇及優質品種選育提供了重要的數據基礎。盡管養殖海帶和野生海帶存在不同程度的基因交流，但中國養殖海帶主要來源于日本的同一個地理群體，養殖品系由于頻繁自交已經呈現明顯的退化狀態。

　　該項目受到國家自然科學基金重大研究計劃項目、國家“863”計劃項目和國家科技支撐項目資助。