近日，中国科学院海洋研究所海藻种质库建设与种质资源发掘利用研究组在海带目褐藻多倍体育种领域取得新进展，提出了裙带菜三倍体育种新技术方案，实现三倍体杂交系的准确构建，成功培育具有优质经济性状的三倍体杂交系，为创制海带目褐藻新品种提供了关键技术支撑。相关研究成果发表于美国藻类学会官方期刊 Journal of Phycology。

海带目褐藻包含众多具有重要经济和生态价值的海藻物种。其中，海带、裙带菜是我国最重要的两种经济褐藻，产量均居世界首位，是我国水产养殖产业的支柱性物种。近年来，全球气候变暖带来的海洋表层水温升高、海洋热浪频发等问题对海藻产业的威胁日益加剧。海水温度升高导致海藻出现养殖期缩短、生长缓慢、提前老化、品质下降等问题。因此，亟须培育优质、耐高温、抗逆、广适的突破性海藻新品种来应对海水温度升高带来的生存性威胁。多倍体育种是陆地作物重要的育种策略，但是在海藻中却鲜有应用。此前，少数研究通过无孢子生殖从杂合孢子体中获得二倍配子体，但其性别不纯，难以进行精确杂交。该难题成为制约海带目褐藻三倍体育种的主要技术瓶颈。

研究团队在2025年提出了通过诱导双单倍体（DH）孢子体的无孢子繁殖获得纯合二倍配子体进而与单倍配子体杂交获得三倍孢子体的新方法，为突破上述技术瓶颈提供了新思路。研究组建立了目前国内最大的裙带菜种质资源库，保存配子体克隆培养系2000余份，为三倍体育种研究提供了充足的种质材料。

在本研究中，研究团队以裙带菜为材料，从雌雄同体配子体自交、雌性配子体孤雌生殖和杂交受精三种来源的孢子体中诱导获得无孢子生殖的配子体，明确鉴定了各类配子体的倍性和性别特征，实现了二倍配子体培养系的大量诱导，获得20余个二倍配子体培养系。在此基础上，将二倍与单倍配子体广泛杂交，大规模创制了三倍体杂交系，经海上栽培测试筛选出6个具有优质经济性状的三倍体杂交系。通过二倍配子体自交或孤雌生殖获得了5个四倍孢子体系。

裙带菜三倍体杂交系的构建方案

裙带菜三倍体杂交系形态

本研究建立的三倍体育种方案，同样适用于海带等海带目其他褐藻。该研究成果对于建立海带和裙带菜等重要经济褐藻的多倍体育种关键技术体系，创制优质、抗逆、广适的突破性海带和裙带菜多倍体新品种，推动我国庞大海藻产业的健康和可持续发展具有重要意义。

论文第一作者为博士研究生李昱倩，通讯作者为单体锋研究员。研究得到国家藻类产业技术体系等项目资助。

论文信息：

Yuqian Li, Tifeng Shan* (2026). Extensive induction of diploid aposporous gametophytes and their application in polyploid breeding of Undaria pinnatifida. Journal of Phycology. https://doi.org/10.1111/jpy.70242

Tifeng Shan*, Yuqian Li (2025). Breeding of triploid Undaria pinnatifida through crossing aposporous gametophytes derived from doubled haploid sporophytes with haploid gametophytes. Journal of Phycology. 61:1874-1883.