在全球气候变化与土壤盐碱化日益严重的背景下，如何提升作物的耐盐性已成为农业与生态领域的重要课题。盐分胁迫不仅威胁着农田的产量，也影响着生态系统中生物的分布与演化。然而，科学家们长期以来面临一个核心难题：生物在从淡水到盐水的环境变迁中，究竟丢失了哪些基因，又获得了哪些关键基因以适应高盐环境？这一演化谜题制约了耐盐作物的精准育种。近期，海南大学海洋生物与水产学院路延笃团队发表于《自然·通讯》的一项研究，通过对一株广盐性微藻的深度解析，为这一难题提供了关键线索。

该研究聚焦于一株名为Chlorella sp. MEM25的广盐性绿藻，它能自由穿梭于淡水与盐水环境。团队首先完成了该藻类“端粒到端粒”级别的完整基因组组装，构建了迄今为止最精细的遗传图谱。通过对比多种绿色植物的基因组，研究者系统鉴定了与盐度适应相关的祖先基因和谱系特异性基因，从而清晰描绘出生物在盐-淡水转换过程中基因的“丢失”与“获得”轨迹。 研究进一步通过功能实验验证了这些基因的作用。当敲除某些被推测为“盐敏感”的基因后，藻类乃至高等植物的突变体均表现出显著增强的耐盐性，证明这些基因确实在盐适应中扮演关键负调控角色。尤为引人注目的是，一个名为RMI1的基因被发现在从微藻到高等植物的多种物种中，均对耐盐性起着重要作用，揭示了跨物种保守的耐盐机制。

这项研究的创新之处在于，它通过一株处于演化关键节点的广盐性微藻，系统重构了植物盐度适应的基因演化史，如同找到了一把解开“盐适应性”遗传密码的钥匙。它不仅为理解生物如何跨越盐度边界提供了演化视角，更将MEM25的基因组打造成一个宝贵的“育种资源库”。这项跨越海洋微藻与陆生高等植物的研究范式，不仅为理解海洋生物向淡水生境进化提供了关键理论依据，也为构建增强型光合底盘和作物改良提供了丰富的抗逆元件来源。

该研究得到国家重点研发计划合成生物学重点专项（2021YFA0909600）、国家自然科学基金面上项目（32370380）等的支持。海洋生物与水产学院路延笃教授为该论文通讯作者，2020级硕士生王傲琪、邓颖和2017级硕士生韩笑共同完成；热带农林学院甘琴华领导完成了藻种选育、表型分析、样品制备与组学分析以及拟南芥遗传验证；海洋生物与水产学院辛一在微拟球藻遗传转化作出重要贡献。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-68287-6

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