PECIALECONOMICANIMALSANDPLANTS特种经济动植物S962023年/第10期※基金项目：国家自然科学基金（31970367）。作者简介：宋汶轩（2001.5-），女，本科在读，研究方向：生命科学专业。※※通讯作者：陈卓（1981.6-），男，讲师，研究方向：微藻遗传学。硅藻基因组学研究进展※●宋汶轩王振东李亚堃罗智慧蔡春雨陈卓※※（山东师范大学生命科学学院山东济南250358）摘要：近年来，DNA测序技术的发展为硅藻生物学的研究提供了有力的技术支持。针对已经完成全基因组测序的硅藻包括结构基因组及功能基因组及其相关研究进展进行总结概述。对硅藻基因组信息的挖掘及深入解析为揭示碳氮硅等物质循环规律等提供数据支持，具有重要的生态学意义，还可为解析其分子遗传学机制及其在生物能源、生物医药等领域的应用提供参考。关键词：硅藻；基因组；结构基因组学；功能基因组学硅藻是一类单细胞光合自养的真核生物，起源于次级内共生过程，属于Stramenopile谱系，绝大多数硅藻可以进行光合放氧作用[1-3]。硅藻的显著特征之一是具有硅质化的细胞壁，其主要成分由不定形二氧化硅组成。不同硅藻硅质化细胞壁纹理和形态各不相同，早期用于硅藻的分类研究[4]。硅藻种类繁多，几乎在所有水生栖息地包括淡水、海水及潮湿的土壤中均有发现。据估计，硅藻贡献了大约50%的海洋初级生产力和25%的全球初级生产力，并参与全球生物地球化学循环[5-6]。硅藻在实际生产中也具有广泛的应用价值，包括生物医药和生物能源等方面[7]。其中，生物医药方面，硅藻富含多不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、多糖、维生素和甾醇等活性物质[8]，目前已经被用于疫苗及其佐剂和抗体合成等医药分子的开发[9]。生物能源方面，硅藻细胞积累的中性脂可以提取后转化为生物柴油等[10]。迄今为止，硅藻已有多个物种完成了基因组测序。早在2004年和2008年，即应用第一代测序技术，分别完成了中心纲伪矮海链藻（Thalassiosirapseudonana）[1]和羽纹纲三角褐指藻（Phaeodactylumtricornutum）[2]的基因组测序。目前，硅藻基因组测序主要借助第二代测序技术，完成了具有异源二倍体基因组结构的Fistuliferasolaris[11]、具有高度杂合基因组的冷适应圆柱拟脆杆藻（Fragilariopsiscylindrus）[12]、具有较大基因组的硅藻Thalassiosiraoceanica[13]和Fragilariaradians[14]等的基因组测序。研究发现硅藻具有“嵌合式基因组”的特点，显示它们经历了复杂的进化历程[1-2]。硅藻基因组学的研究推动了其在生态、进化、环...
