中国科学院海海洋所在裙带菜遗传育种群体构建与性别决定机制研究方面获新进展

　　近日，国际藻类学期刊Journal of Phycology在线发表了中科院海洋所在大型经济褐藻遗传育种研究方面的最新成果。海藻种质库团队根据裙带菜生活史的特点，提出了构建双单倍体（DH）群体的方法，并研究了孤雌生殖与雌雄同体表型的遗传规律，为海带目褐藻遗传育种研究提供了重要的方法学支持，为揭示裙带菜性别决定的遗传学机制提供了重要依据。

 

　　裙带菜是我国重要的经济海藻之一和重要出口创汇水产品，年产量约50万吨（鲜重），在我国已经有近半个世纪的栽培历史，主产区为辽宁、山东两地。近年来，海洋所海藻种质库团队成功培育了我国第一、第二个裙带菜新品种“海宝1号”和“海宝2号”，结束了裙带菜依赖国外引种的历史。2020年，海藻种质库团队根据裙带菜生活史特点，提出并建立了构建永久F2群体的方法。

 

　　DH株系的所有基因位点均为纯合，因此是一种永久性的遗传育种群体，在陆地作物的遗传育种及数量性状位点（QTL）定位研究中被广泛应用，但是在海带目褐藻中尚没有DH群体构建的报道。

 

　　海藻种质库团队利用经典遗传学方法，发现经过减数分裂以后，裙带菜配子体的雌雄同体与孤雌生殖表型是可遗传的，揭示了雌雄同体表型的伴性遗传现象（即只出现于雄性配子体中），暗示决定雌雄同体现象的基因位点可能位于雄性V染色体的性别决定区（SDR）或与其紧密连锁。研究人员利用这种遗传特性，在裙带菜中提出并建立了利用孤雌生殖和雌雄同体现象构建DH群体的方法，并通过培养实验及分子标记与细胞流式技术检测，证实了该方法的准确性和可行性。

 

　　该研究得到了国家自然科学基金面上项目、国家藻类产业技术体系、中科院战略生物资源能力建设项目及中科院海洋所汇泉学者项目等支持。单体锋副研究员为论文第一作者，逄少军研究员与单体锋副研究员为论文共同通讯作者。

 

　　相关论文：

 

　　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.

 

　　论文链接：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.