研究揭示海带养殖品系遗传同质化挑战与创新策略
大众报业·齐鲁壹点 2025-05-29 09:38:10
近日,中国科学院海洋研究所海藻种质库团队(www.caslivealgae.com)联合威海长青海洋科技有限公司、国家水产技术推广总站等多家单位,在国际期刊《Aquaculture Reports》(JCR Q1)上发表了题为《Challenges of genetic homogeneity in aquaculture of the kelp Saccharina japonica: Insights from China in ten year’s retrospect》的研究成果。
研究表明,中国海带(Saccharina japonica)养殖品系普遍存在明显的遗传同质化问题。该问题最早在山东省荣成市的规模化养殖区域被发现,历经十年持续追踪研究后,研究团队发现该地区主要的六个海带养殖品系中,五个品系仍然保持遗传同质化状态,仅有一个通过杂交育种的新品系(“205-24”)表现出显著的遗传差异。
图1 山东荣成地区不同养殖品系遗传结构分析
图2 山东荣成地区2024年主要栽培品系农学性状分析
团队综合运用了分子标记技术与海上养殖试验,证实了标准化的亲本选择与统一的苗种生产流程是导致遗传同质化的主要因素。然而,通过引进遗传背景差异较大的外源种质进行定向杂交育种,能够显著改善遗传多样性并提高产量表现。研究中特别提出的新品系“205–24”,经过连续七年的育种选择,其抗早熟性状明显提升,在收割期孢子囊形成率从70%降低至28%,极大提升了产品的经济价值。
研究同时指出,遗传同质化带来的主要风险是增加病害与环境胁迫的敏感性,例如2021–2022年荣成地区曾发生严重海带死亡事件,仅少数杂交新品系幸免于难。这凸显了在海带养殖中维持遗传多样性的重要性。
为此,研究团队建议养殖企业应建立独立、可持续的育种系统与亲本管理流程,加强遗传监测,科学引进和利用外源种质资源,避免遗传漂变与近亲繁殖,从而保障我国海带产业的长期健康发展。
图3 中国海带育种和养殖生产过程示意图
中国科学院海洋研究所海藻种质库李晓东助理研究员为论文第一作者,逄少军研究员为论文通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划、山东省泰山产业领军人才蓝色人才专项、国家藻类产业技术体系、生物遗传资源库运行专项等多个项目的资助。
论文信息:Li, Xiaodong, Chang, L., Han, F., Li, Xia, Xiao, L., Huang, E., Yang, Y., Su, L., Pang, S., 2025. Challenges of genetic homogeneity in aquaculture of the kelp Saccharina japonica: Insights from China in ten year’s retrospect. Aquaculture Reports 43, 102904. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2025.102904
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责任编辑:田园