日前，中国科学院海洋研究所海洋生态环境基因组学团队首次在石莼属绿藻Ulva meridionalis中发现了一类新的线粒体环形质粒DNA分子，这对认识绿藻线粒体基因组多样性的形成机制和进化有重要的意义。相关研究成果在国际学术期刊Frontiers in Plant Science发表。
石莼属（Ulva）绿藻在富营养化的水域环境中可以暴发性增殖形成绿潮，在全球范围内绿潮已经成为一种常态化的生态灾害。我国黄海从2007年至2022年连续16年出现浒苔（Ulva prolifera）绿潮，对经济发展和生态环境都造成了严重的破坏性影响，此外，我国多个海域也接连出现不同规模的绿潮灾害，冲击着地区旅游业和水产养殖业等产业的健康发展，同时，大量绿潮海藻的堆积腐败也危害着人类的身体健康。
绿潮藻Ulva meridionalis主要分布在中国、日本、美国等沿海，是一种生长能力极强的绿藻，其营养生长能力甚至超过了黄海绿潮浒苔，近几年，这种绿潮藻每年夏天在山东荣成近海内湾中暴发性生长，形成了一定规模的绿潮灾害，破坏了城市景观，影响了环境质量。
与已发现的来自真菌、高等植物等真核生物类群的线粒体质粒类型不同，新发现的线粒体环形质粒携带有DNA指导的RNA聚合酶基因rpo和其它未知功能的orf。在石莼属线粒体基因组以及线粒体质粒上发现的rpo家族在遗传上具有高度的同源性和特异性，不同于在高等植物和真菌等类群中发现的rpo家族。新发现的含有rpo基因的线粒体质粒不仅丰富了我们对真核生物线粒体质粒多样性的认知，也提供了一把理解绿藻线粒体基因组进化机理的钥匙。
研究进一步发现这类环形质粒通过水平转移可以频繁的整合到石莼属绿藻线粒体基因组的不同间隔区中，并快速的突变和退化，展现出与线粒体核心基因完全不同的进化模式。这类质粒的频繁入侵和快速退化，以及内含子的获得或丢失，是石莼属线粒体基因组多样性产生最为重要的驱动力。
海洋所刘峰研究员为该成果第一兼通讯作者，研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目资助。
相关成果及链接如下：
Liu, F., Wang, H., Song, W. (2022). Tandem integration of circular plasmid contributes significantly to the expanded mitochondrial genomes of the green-tide forming alga Ulva meridionalis (Ulvophyceae, Chlorophyta). Front. Plant Sci. 13: 937398.
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.937398/full