海带孢子体和配子体世代及其有性生殖途径的表观遗传学模式研究

以海带配子体克隆为研究材料，通过孤雌生殖、无配生殖和合子生殖技术，诱导海带雌雄配子体生殖发育为雌性孢子体、雄性叶状体和合子生殖孢子体，利用RNA-seq、McrBC-seq和CHIP-seq技术，分别研究比较雌雄配子体和孢子体的基因表达差异，并与DNA甲基化、组蛋白修饰和microRNA等表观遗传学数据进行关联分析，从中找到影响基因表达变化的DNA甲基化谱、组蛋白修饰谱和miRNA表达谱，结合相应基因表达谱的变化，系统比较单倍体和双倍体之间、雌雄配子体之间在表观调控上的差异，揭示藻类单倍体世代独立生活所需的基因表达和表观修饰，并且从中寻找表观遗传修饰相互间的影响和变化规律。建立海带转录组、表观遗传组的专业数据库，填补国内外在海洋植物方面表观遗传学研究的空白，揭示藻类世代生殖的分子生物学机制，并最终为我国大型经济藻类遗传育种和繁育提供理论基础。

以海带配子体克隆为研究材料，通过孤雌生殖、无配生殖和合子生殖技术，诱导海带雌雄配子体生殖发育为雌性孢子体、雄性叶状体和合子生殖孢子体，利用RNA-seq技术分别研究比较雌雄配子体和孢子体的基因表达差异，结合相应基因表达谱的变化，系统比较单倍体和双倍体之间、雌雄配子体之间在转录调控上的差异。以此项目为基础，参加“千种植物基因组项目”，对41种藻类进行转录组测序，主要在中国沿海海藻22种红藻和19 Ochrophyta的物种的转录组进行了测序，涵盖共有2个门，3类，11目，20科。平均每个样品总的2Gb数据，总计产生了100 GB的RNA-Seq数据。结果显示很多不确定的基因特征和新的代谢途径，褐藻和红藻的非常丰富藻类的遗传信息，并显着提高对藻类生物学、生物多样性、系统进化的认识，填补国内外在海洋植物方面转录组研究的空白，揭示藻类世代生殖的分子生物学机制，并最终为我国大型经济藻类遗传育种和繁育提供理论基础。