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中国裙带菜遗传多样性及其与日韩裙带菜群体的遗传关系解析
2022-05-01
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    裙带菜原产于太平洋西北海岸,在中国、日本、韩国、俄罗斯有自然分布。作为世界主要的栽培海藻物种,其栽培主要集中于中、日、韩三国。裙带菜是我国的第二大经济褐藻,年产量约20万吨。我国裙带菜的大规模商业化栽培始于20世纪80年代,主产区为辽东和山东半岛。根据历史记载,我国原产的裙带菜仅分布于浙江和福建沿海,北方的自然群体最早是从韩国移植而来,而养殖群体则主要是从韩国与日本引进。为了改良种质,引种工作曾持续了多年,直到我国培育出自己的裙带菜新品种。可见,我国自然及养殖裙带菜群体的来源多样,背景复杂。海藻种质库团队在之前的研究中开发了30个高多态性的3碱基重复的微卫星位点,并利用它们对我国裙带菜群体的遗传多样性及自然与野生群体的遗传连通性进行了分析,但是中国与日本、韩国群体的遗传关系尚未可知。

    海藻种质库研究团队利用线粒体的cox3 和 tatC-tLeu及核内ITS1序列对中国代表性裙带菜群体的遗传多样性及其与日本、韩国群体的遗传关系进行了系统分析。主要的发现包括:(1)大部分中国群体具有很高的遗传多样性;(2)在枸杞岛群体中发现了独特的线粒体序列单倍型,与该地具有原产裙带菜的历史记录相符;(3)所有中国群体被归到大陆型与北日本型,其中北方岩礁海岸的自然群体被归为大陆型,而养殖群体被归为北日本型;(4)养殖群体与毗邻的自然群体之间具有显著的遗传分化。研究结果清晰阐明了我国与日本及韩国裙带菜群体间的遗传关系,对于开展裙带菜的种质保存及遗传改良具有重要意义。

    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、山东省泰山学者及海洋研究所汇泉学者等项目的支持。相关结果发表在Botanica Marina 期刊上,单体锋副研究员为论文第一作者,逄少军研究员为论文通讯作者。

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Shan, Tifeng, Li, Yuqian and Pang, Shaojun. Genetic diversity of Undaria pinnatifida populations from China and their genetic relationship with those from Japan and Korea as revealed by mitochondrial and nuclear DNA sequences" Botanica Marina, 2022. https://doi.org/10.1515/bot-2021-0100

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relationship between the farmed populations on a typical kelp farm and the adjacent subtidal spontaneous population of Undaria pinnatifida (Phaeophyceae, Laminariales) in China. J. Appl. Phycol. 32: 653-659.

Shan, T., Pang, S., Wang, X., Li, J. and Su, L. (2018). Assessment of the genetic connectivity between farmed and wild populations of Undaria pinnatifida (Phaeophyceae) in a representative traditional farming region of China by using newly developed microsatellite markers. J. Appl. Phycol. 30: 2707-2714.