11月20日，國際權威期刊《細胞》（CELL）發(fā)表題為“Evolutionary genomics of the emergence of brown algae as key components of coastal ecosystems”的研究長文（article），首次公布了全球60種代表性褐藻的基因組數(shù)據(jù)，解析了褐藻的重要性狀與生態(tài)多樣性的演化歷程，揭示褐藻對潮間帶極端環(huán)境的適應機制。中國水產科學研究院黃海水產研究所葉乃好研究員為文章共同通訊作者之一，范曉副研究員參與該項研究。

褐藻是沿海生態(tài)系統(tǒng)重要的初級生產者，在全球碳循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)平衡中發(fā)揮著不可或缺的作用，也是世界重要的經(jīng)濟物種。迄今為止，獲得基因組解析的褐藻物種不足10個。有限的遺傳信息嚴重制約了褐藻基礎理論研究的深入與產業(yè)應用的推進。在這一背景下，國際研究計劃Phaeoexplorer應運而生。該計劃主要由法國國家基因組計劃（France Genomique）發(fā)起資助，法國Roscoff研究所的J. Mark Cock博士牽頭，聯(lián)合12個國家的100多位學者共同探究褐藻復雜生命特征的演化歷程。

研究團隊構建了涵蓋褐藻門（Phaeophyceae）主要類群的基因組數(shù)據(jù)庫，有效填補了多種褐藻基因組數(shù)據(jù)空白。通過對基因組數(shù)據(jù)的深入解析，研究團隊發(fā)現(xiàn)新直系同源基因家族的獲得、蛋白質結構域重排、水平基因轉移事件，以及一系列與生存和適應密切相關的代謝途徑的演化共同驅動了褐藻譜系的發(fā)生與分化，揭示了褐藻中海藻酸、鹵素和多酚等代謝途徑對褐藻適應性特征的塑造作用，闡釋了褐藻基因組多樣性與生活周期策略和配子鞭毛結構等諸多表型特征多樣性分化之間的緊密聯(lián)系。此外，研究發(fā)現(xiàn)廣泛存在的病毒基因組插入事件豐富了褐藻的遺傳多樣性，是其適應性進化的驅動力之一。

黃海所葉乃好研究員團隊負責Phaeoexplorer計劃的水平基因轉移事件分析工作。近年來，團隊創(chuàng)建了水平基因轉移分析平臺（HGTstart），解析了千例物種的水平基因轉移事件。相關研究獲得了海水養(yǎng)殖生物育種與可持續(xù)產出全國重點實驗室、泰山學者計劃和國家產業(yè)技術體系項目的聯(lián)合資助。

全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.10.049