中国近海棕囊藻遗传多样性揭示环境适应性分化机制及其生态意义

本研究通过新型线粒体标记（trnD-dam1）解析了褐潮藻（Aureococcus anophagefferens）在中国近海与西太平洋的种群遗传结构，发现三种基因型具有显著环境偏好性：I型主导富营养化河口褐潮爆发，II/III型适应高盐海域。该研究为理解浮游植物环境适应性进化及褐潮防控提供了分子生态学依据。

　　

Highlight

微藻培养与野外样品及环境因子采集

本研究对32株微藻（含4株源自中美沿海的褐潮藻及28株非目标藻类）进行实验室培养（表S1）。藻类在18±1°C、光强100 μE/m²·s、光暗周期14h:10h条件下培养。取20mL藻液经0.40μm HTTP膜（Millipore, USA）在40kPa真空度下过滤，后续进行DNA提取。

褐潮藻叶绿体与线粒体DNA的基因组变异

不同褐潮藻株系的cpDNA长度介于89559-89602bp，仅存在12个分散分布的SNP变异。核苷酸多样性Pi最大值仅为0.00333，表明其叶绿体遗传高度保守（图2）。而mtDNA长度范围40283-42621bp，存在701个相对集中的SNP变异，最高Pi值达0.06125，显著高于cpDNA，提示线粒体更具遗传分化潜力。

线粒体标记trnD-dam1的可行性与适用性

叶绿体和线粒体基因组兼具保守性与局部超变特性：保守编码区提供稳定系统发育锚点，而快速进化的非编码区富含多态位点（如trnD-dam1）。其单亲遗传特性有效规避基因重组干扰，中等的进化速率使其特别适合种内遗传分析。本研究证实trnD-dam1可作为高效分子标记解析褐潮藻微进化过程。

Conclusion

本研究揭示中国近海褐潮藻种群存在显著环境驱动型种内分化。三种线粒体基因型呈现明确生态位分配：I型主导温暖低盐富有机质水域的褐潮爆发；II型具广盐适应性，存在于高盐海岸与洋流区；III型与跨洋流扩散相关。基因型更替现象印证了褐潮藻通过遗传分化适应异质海洋环境的进化策略。