盐度适应性是制约微藻规模化培养的关键环境瓶颈，多数工业藻种对水体盐度变化敏感，仅能在单一淡水或咸水环境中稳定生长，极大限制了废弃海水、高盐废水等非常规水资源的资源化利用，也增加了户外规模化培养的环境管控成本。解析微藻跨越盐度边界的栖息地转变适应机制，挖掘耐盐关键基因资源，是突破微藻抗逆育种难题、拓展微藻培养场景的核心突破口，对推动微藻产业多元化、低成本发展具有重要意义。
为揭开微藻广盐适应的进化奥秘，本研究依托高精度T2T端粒到端粒全基因组组装技术，对广盐性绿藻Chlorella sp. MEM25开展系统性基因解析。研究证实，该藻株属于早期分化的咸水小球藻物种，在长期进化过程中特异性演化出大量适配咸水、淡水环境切换的关键功能基因，具备极强的盐度环境适配能力，是研究微藻跨盐度适应机制的优质模式藻株。通过与有胚植物基因组开展对比分析，研究成功区分并鉴定出盐度适应相关的祖先保守基因与谱系特异性新基因，清晰厘清了微藻适应盐度波动的基因进化逻辑。
基因功能验证试验取得突破性发现，研究界定的盐敏感基因发生缺失突变后，藻株耐盐性能显著提升，直接证明基因的“得失调控”是微藻实现跨盐度生存的核心机制，也充分凸显了MEM25基因组宝贵的育种应用价值。同时研究锁定了核心功能基因RMI1，该基因在从低等微藻到高等植物的跨物种演化中，始终承担着调控盐度耐受性的关键作用，是生物界保守的抗逆核心基因。
该研究完整破译了广盐性微藻的盐度适应分子机制，填补了微藻跨环境进化研究的空白，为微藻抗逆育种提供了精准的基因靶点与理论支撑。从产业应用层面来看，本次挖掘的耐盐核心基因与MEM25优质种质资源，可直接用于定向培育广适性、高耐盐工程藻株，有效突破盐度环境限制，支撑微藻利用海水、高盐工业废水开展规模化培养，大幅降低养殖用水成本与场地限制，为微藻工业化养殖降本增效、拓展盐碱水域养殖新场景、推动微藻绿色产业规模化发展提供了重要的种质与基因资源保障。
原文链接：Cross-species dissection of saline-related genes by genetically deciphering a euryhaline microalga Chlorella sp.
