近日，藻类学期刊Algal Research刊发海洋所在硅藻基因组学研究方面的最新成果。该研究成功构建了中肋骨条藻（Skeletonema costatum）高质量染色体水平参考基因组，这是在成功构建海洋优势浮游植物玛氏骨条藻（Skeletonema marinoi）和热带骨条藻（Skeletonema tropicum）染色体水平基因组后完成的第三个骨条藻属物种的参考基因组。

骨条藻属（Skeletonema）是在全球近岸海域广泛分布的广温广盐性浮游硅藻，是海洋生态系统中的重要初级生产者。该硅藻属具有较高的物种多样性，然而早期基于形态的研究未能准确区分和鉴定骨条藻属物种，导致很长时间几乎全部骨条藻物种被认为是中肋骨条藻。文献中报道的中肋骨条藻是广温广盐的典型代表种类，在全球近岸海域广泛分布，是中国沿海主要的赤潮物种之一。1933年首次在我国海域发现中肋骨条藻赤潮，至2009年共记录到142次，累积面积逾26,350 km2。根据中国海洋灾害公报，我国海域几乎每年都暴发中肋骨条藻赤潮，破坏生态系统稳定性，给水产养殖业带来巨大经济损失。

2005年,意大利科学家Diana Sarno等利用骨条藻物种的形态和分子序列差异，明确描述了骨条藻属的8种骨条藻物种。近年，我国学者对我国海域骨条藻进行详细区分，报道了5个骨条藻物种。然而，目前中肋骨条藻只有基因组草图发表，染色体水平的基因组还未构建，阻碍了相关研究的顺利开展。

中肋骨条藻染色体水平基因组的构建综合采用了Illumina测序、PacBio测序和Hi-C辅助基因组组装技术。中肋骨条藻基因组为136.49 Mb，包括23条染色体，contig N50和scaffold N50长度分别为302 Kb和6.19 Mb，具有较高的组装质量。三代组装结果和基因注释结果的BUSCO评估得分均在91%以上，表明中肋骨条藻基因组比较完整。中肋骨条藻基因组共注释了28,321蛋白编码基因，其中86.03 %的基因可以注释到功能。共线性分析发现，中肋骨条藻、玛氏骨条藻和热带骨条藻的绝大部分染色体具有一一对应关系。中肋骨条藻基因组比其他骨条藻大，主要是由于其重复序列含量较高和编码蛋白基因数量较多。中肋骨条藻在22.6 Mya与玛氏骨条藻和热带骨条藻的姐妹枝分化。三个骨条藻高质量基因组参考序列作为重要的基因组资源，对于解析硅藻同属内不同物种独特的地理分布格局等研究具有重要意义。

三个骨条藻基因组共线性分析

本项目由中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室陈楠生团队完成，特别研究助理刘淑雅为第一作者，陈楠生和刘淑雅为共同通讯作者。本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金项目等项目资助。

相关论文：

Shuya Liu*, Nansheng Chen*. Chromosome-level genome assembly of the cosmopolitan diatom Skeletonema costatum provides insights into ecological adaptation. Algal Research, 84, 103761 (2024). https://doi.org/10.1016/j.algal.2024.103761.

Shuya Liu, Nansheng Chen*. Chromosome-level genome assembly of marine diatom Skeletonema tropicum. Scientific Data. 11:403 (2024). https://doi.org/10.1038/s41597-024-03238-8.

Shuya Liu, Qing Xu, Nansheng Chen*. Expansion of photoreception-related gene families may drive ecological adaptation of the dominant diatom species Skeletonema marinoi. Science of the Total Environment. 897 165384 (2023). http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165384