近日，國際藻類學(xué)期刊Journal of Phycology在線發(fā)表了中科院海洋所在大型經(jīng)濟褐藻遺傳育種研究方面的最新成果。海藻種質(zhì)庫團隊根據(jù)裙帶菜生活史的特點，提出了構(gòu)建雙單倍體（DH）群體的方法，并研究了孤雌生殖與雌雄同體表型的遺傳規(guī)律，為海帶目褐藻遺傳育種研究提供了重要的方法學(xué)支持，為揭示裙帶菜性別決定的遺傳學(xué)機制提供了重要依據(jù)。

 

　　裙帶菜是我國重要的經(jīng)濟海藻之一和重要出口創(chuàng)匯水產(chǎn)品，年產(chǎn)量約50萬噸（鮮重），在我國已經(jīng)有近半個世紀(jì)的栽培歷史，主產(chǎn)區(qū)為遼寧、山東兩地。近年來，海洋所海藻種質(zhì)庫團隊成功培育了我國第一、第二個裙帶菜新品種“海寶1號”和“海寶2號”，結(jié)束了裙帶菜依賴國外引種的歷史。2020年，海藻種質(zhì)庫團隊根據(jù)裙帶菜生活史特點，提出并建立了構(gòu)建永久F2群體的方法。

 

　　DH株系的所有基因位點均為純合，因此是一種永久性的遺傳育種群體，在陸地作物的遺傳育種及數(shù)量性狀位點（QTL）定位研究中被廣泛應(yīng)用，但是在海帶目褐藻中尚沒有DH群體構(gòu)建的報道。

 

　　海藻種質(zhì)庫團隊利用經(jīng)典遺傳學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過減數(shù)分裂以后，裙帶菜配子體的雌雄同體與孤雌生殖表型是可遺傳的，揭示了雌雄同體表型的伴性遺傳現(xiàn)象（即只出現(xiàn)于雄性配子體中），暗示決定雌雄同體現(xiàn)象的基因位點可能位于雄性V染色體的性別決定區(qū)（SDR）或與其緊密連鎖。研究人員利用這種遺傳特性，在裙帶菜中提出并建立了利用孤雌生殖和雌雄同體現(xiàn)象構(gòu)建DH群體的方法，并通過培養(yǎng)實驗及分子標(biāo)記與細(xì)胞流式技術(shù)檢測，證實了該方法的準(zhǔn)確性和可行性。

 

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項目、國家藻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中科院戰(zhàn)略生物資源能力建設(shè)項目及中科院海洋所匯泉學(xué)者項目等支持。單體鋒副研究員為論文第一作者，逄少軍研究員與單體鋒副研究員為論文共同通訊作者。

 

　　相關(guān)論文：

 

　　Tifeng Shan*, Shaojun Pang*, Xuemei Wang, Jing Li （2021） The inheritable characteristics of monoecy and parthenogenesis provide a means for establishing a doubled haploid population in the economically important brown alga Undaria pinnatifida （Laminariales, Alariaceae）。 Journal of Phycology https://doi.org/10.1111/jpy.13153.

 

　　論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jpy.13153

 

　　Tifeng Shan, Shaojun Pang*, Xuemei Wang, Jing Li, Qianxi Li, Li Su, Xiaodong Li （2020） A method to establish an “immortalized F2” sporophyte population in the economic brown alga Undaria pinnatifida （Laminariales: Alariaceae）。 Journal of Phycology 56:1748–1753.