近日，中国科学院海洋研究所海藻种质库团队在大型海藻基因组学研究方面取得重要突破，成功构建了海带的高质量染色体水平参考基因组。该成果发表在国际期刊《科学数据》。这是该团队在海洋经济藻类基因组研究领域取得的又一重要成果，为海带的遗传改良和基因组学研究提供了关键资源。

海带孤雌生殖孢子体基因组组装    海洋研究所供图

海带是北太平洋西北沿岸的重要大型褐藻，广泛分布于中国、俄罗斯、日本和韩国等地。作为全球海藻养殖产量最高的种类，海带在生态和经济上具有重要价值。2020年，海带的鲜重产量达到1086万吨，市场价值超过44亿美元。尽管传统的选择育种和杂交技术已培育出多个优良品种，高质量的染色体水平基因组组装对于进一步的遗传改良依然迫切。

海带富含藻酸盐等多糖类物质，使得DNA的提取和纯化异常困难，进而影响测序质量和后续的组装工作。此前，由于测序和组装技术的限制，已公布的海带基因组存在严重的片段化问题，制约了分子育种和基因组学研究的深入开展。

此次，研究团队综合采用利用Illumina测序、PacBio测序和Hi-C辅助基因组组装技术，成功构建了海带雌性孢子体的高质量染色体水平基因组。该基因组大小为516.11 Mb，contig N50长度为491.30 Kb，scaffold N50长度为16.24 Mb，共挂载到32条染色体。重复序列占基因组的45.07%，共预测到17,739个蛋白编码基因，其中82%获得了功能注释。

该基因组的构建为海带的分子育种、生物技术应用以及褐藻的生态和进化研究提供了重要基础。

值得一提的是，研究团队在测序材料的选择上实现了重要创新——利用孤雌生殖技术培育了纯合二倍体的雌性孢子体作为测序样本，避免了异源性对基因组组装的干扰，进一步提高了基因组数据的准确性和可靠性。

研究得到了国家重点研发计划青年科学家项目、泰山产业领军人才蓝色人才专项、福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室开放课题等项目的资助。

论文相关信息：

https://doi.org/10.1038/s41597-025-04620-w