科研新突破：海南大学海洋生物与水产学院在热带海洋微藻资源开发领域取得重要进展，多届硕士生接力十年成果登顶《Nature Communications》
海南大学海洋生物活性物质与生物制品海南省工程研究中心/海洋生物与水产学院在热带海洋微藻资源开发领域取得重要突破，相关成果于2026年1月13日在《Nature Communications》在线发表。该研究由2020级硕士研究生王傲琪为第一作者，通讯作者为路延笃教授，海南大学为独立完成单位，标志着团队历经十年科研接力取得重要进展，为光合合成生物学提供了具有广泛应用前景的新型底盘生物。
海南岛作为我国热带生物资源宝库，被誉为天然的“物种基因库”和最大的“自然博物馆”。2016年，该团队从海南岛天然盐湖中成功分离出一株具有广盐适应能力的小球藻MEM25。该藻株不仅表现出对温度、盐度和光强的高度适应性，还具备高效合成优质蛋白和多不饱和脂肪酸的能力。2017级硕士生卢香凝等系统评估了该藻在海南儋州、广东湛江等地规模化养殖过程中的稳定性与经济效益（Science of the Total Environment, 2021, 780, 146369）；2019级硕士生陈玉婷（国家奖学金获得者）创新性地将微藻养殖与水产品加工相结合，构建了“固碳减排—尾水处理—高值产物生产”一体化绿色工艺（Biomass and Bioenergy, 2023, 178, 106952）；2021级硕士生顾佳华（国家奖学金获得者）及博士后吴明灿等通过经典育种策略，进一步提升MEM25的固碳效率与靶向代谢物产出水平（Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 2023, 16, 143），逐步夯实了MEM25作为优质光合细胞工厂的产业基础。
为实现MEM25的遗传改造与工程化应用，2018级硕士生顾新萍和2020级硕士生邓颖等联合攻克遗传操作技术瓶颈，在国际上首次在海水小球藻中实现了单载体多基因及双载体6-8个基因的协同表达系统，为在微藻底盘中多模块组装与功能发挥提供了核心技术保障（Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 2023, 16:133）。2020级硕士生崔鑫宇（国家奖学金获得者）经过持续优化，率先在MEM25中实现CRISPR/Cas9基因组编辑，相较于已有编辑效率实现数量级提升（Plant Biotechnology Journal, 2025, 0, 1–3）。
围绕强劲环境适应能力和高效合成高值代谢物遗传基础的解析，2020级王傲琪等构建了包含195个不同基因型株系的M25突变体库，结合高精度基因组信息、全基因组关联分析等，系统阐释了其适应宽范围盐度环境的遗传基础，并在微藻和高等植物中同步验证了关键盐敏基因。这一工作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提供了丰富的抗逆元件来源。
MEM25藻株凭借其卓越的环境鲁棒性、高效固碳能力、优良代谢物产出性能和日趋完善的遗传操作系统等优势，有望成为新一代光合细胞工厂的理想底盘，推动绿色生物制造产业的可持续发展。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。由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。
该研究成果也是生物学、海洋科学、水产学与合成生物学等多学科深度交叉融合的创新典范，有力彰显了我院在跨学科协同攻关与前沿科研创新方面的水平。同时，此项以海南大学为独立完成单位、硕士研究生为第一完成人的高水平成果，也从一定程度上反映了我院在创新研究生培养模式、推进科教融汇育人方面取得重要突破，彰显了“科研育人、接力创新”培养机制的重要进展。
原文链接https://www.nature.com/articles/s41467-026-68287-6
更多信息请访问http://www.mbb.net.cn/