我國科學家發布海帶高質量染色體水平參考基因組

　　近日，中國科學院海洋研究所海藻種質庫團隊在大型海藻基因組學研究方面取得重要突破，成功構建了海帶的高質量染色體水平參考基因組。該成果發表在國際期刊《科學數據》。這是該團隊在海洋經濟藻類基因組研究領域取得的又一重要成果，為海帶的遺傳改良和基因組學研究提供了關鍵資源。

海帶孤雌生殖孢子體基因組組裝 海洋研究所供圖

　　海帶是北太平洋西北沿岸的重要大型褐藻，廣泛分布于中國、俄羅斯、日本和韓國等地。作為全球海藻養殖產量最高的種類，海帶在生態和經濟上具有重要價值。2020年，海帶的鮮重產量達到1086萬噸，市場價值超過44億美元。盡管傳統的選擇育種和雜交技術已培育出多個優良品種，高質量的染色體水平基因組組裝對于進一步的遺傳改良依然迫切。

　　海帶富含藻酸鹽等多糖類物質，使得DNA的提取和純化異常困難，進而影響測序質量和后續的組裝工作。此前，由于測序和組裝技術的限制，已公布的海帶基因組存在嚴重的片段化問題，制約了分子育種和基因組學研究的深入開展。

　　此次，研究團隊綜合采用利用Illumina測序、PacBio測序和Hi-C輔助基因組組裝技術，成功構建了海帶雌性孢子體的高質量染色體水平基因組。該基因組大小為516.11 Mb，contig N50長度為491.30 Kb，scaffold N50長度為16.24 Mb，共掛載到32條染色體。重復序列占基因組的45.07%，共預測到17,739個蛋白編碼基因，其中82%獲得了功能注釋。

　　該基因組的構建為海帶的分子育種、生物技術應用以及褐藻的生態和進化研究提供了重要基礎。

　　值得一提的是，研究團隊在測序材料的選擇上實現了重要創新——利用孤雌生殖技術培育了純合二倍體的雌性孢子體作為測序樣本，避免了異源性對基因組組裝的干擾，進一步提高了基因組數據的準確性和可靠性。

　　研究得到了國家重點研發計劃青年科學家項目、泰山產業領軍人才藍色人才專項、福建省海洋生物增養殖與高值化利用重點實驗室開放課題等項目的資助。