海洋研究所提出裙带菜三倍体育种技术

全球海洋升温加剧，海带、裙带菜等经济褐藻养殖面临生长受抑、品质下降的现实压力。多倍体育种在陆生作物广泛应用，却长期受制于技术难点难以在大型褐藻实现精准杂交。 近日，中国科学院海洋研究所海藻种质库研究组攻克这一难题，建立裙带菜三倍体育种新方案，获得性状优良的三倍体杂交系，相关成果发表于美国藻类学会官方期刊《藻类学杂志》。 海带目包含多个具备重大经济、生态价值的海藻。我国海带与裙带菜养殖产量位居全球第一，是海水养殖的支柱产业。受全球变暖、海洋热浪频发影响，海区水温抬升，造成海藻养殖周期缩短、藻体早衰、品质下滑，产业迫切需要耐高温、抗逆性强的新品种。 多倍体育种是作物改良的重要路径，但在海带目褐藻中应用受限。以往研究借助无孢子生殖获取二倍配子体，得到的材料性别混杂，无法开展可控杂交，成为三倍体育种的核心技术障碍。 为破解这一问题，团队前期提出技术新思路：诱导双单倍体孢子体开展无孢子繁殖，获取纯合二倍配子体，再和单倍配子体杂交得到三倍体孢子体。依托国内规模最大的裙带菜种质资源库，2000余份配子体克隆系为实验提供充足材料储备。 科研人员以裙带菜为实验对象，通过雌雄同体配子体自交、雌配子孤雌生殖、杂交受精等途径获得孢子体，诱导产生无孢子生殖配子体；经染色体倍性与性别鉴定，批量获得20余个二倍配子体株系。将二倍配子体与单倍配子体大规模杂交，培育出大量三倍体新品系。经过海上养殖实地筛选，得到6个综合经济性状突出的三倍体株系；同时通过二倍配子体自交、孤雌生殖，获得5个四倍体孢子体株系。 该套育种方法不只局限于裙带菜，同样适用于海带等其他海带目褐藻。海上栽培实践显示，创制的三倍体材料具备生长优势，对高温胁迫耐受性更强。 据悉，这项成果搭建起海带目褐藻多倍体育种关键技术体系，为培育优质抗逆海藻新品种开辟路径，对我国海藻养殖业可持续发展具有现实意义。