近日，國(guó)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(jì)褐藻遺傳育種研究方面的最新成果。海藻種質(zhì)庫(kù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)裙帶菜生活史的特點(diǎn)，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(jī)制提供了重要依據(jù)。

 

　　裙帶菜是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)海藻之一和重要出口創(chuàng)匯水產(chǎn)品，年產(chǎn)量約50萬(wàn)噸（鮮重），在我國(guó)已經(jīng)有近半個(gè)世紀(jì)的栽培歷史，主產(chǎn)區(qū)為遼寧、山東兩地。近年來(lái)，海洋所海藻種質(zhì)庫(kù)團(tuán)隊(duì)成功培育了我國(guó)第一、第二個(gè)裙帶菜新品種“海寶1號(hào)”和“海寶2號(hào)”，結(jié)束了裙帶菜依賴國(guó)外引種的歷史。2020年，海藻種質(zhì)庫(kù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)裙帶菜生活史特點(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)（QTL）定位研究中被廣泛應(yīng)用，但是在海帶目褐藻中尚沒(méi)有DH群體構(gòu)建的報(bào)道。

 

　　海藻種質(zhì)庫(kù)團(tuán)隊(duì)利用經(jīng)典遺傳學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)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(diǎn)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(guò)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)及分子標(biāo)記與細(xì)胞流式技術(shù)檢測(cè)，證實(shí)了該方法的準(zhǔn)確性和可行性。

 

　　該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)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(xiàng)目及中科院海洋所匯泉學(xué)者項(xiàng)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.