种质库对于保存遗传多样性具有重要作用，然而欧洲收藏机构中宏观藻类（macroalgal）菌株的可获得性及长期保存目前仍受限。为支持未来粮食安全、生态修复工作及生物技术创新，研究人员近期制定了一项长期保存宏观藻类遗传多样性的战略。该工作的基础步骤是评估欧洲收藏机构中 maintained 的海藻培养物的现有生物多样性、生物地理分布及商业相关性。研究人员通过在欧洲海藻网络中广泛分发通用数据收集模板，对这些海藻培养物信息进行了汇编与分析。截至2025年11月， resulting 的"欧洲海藻收藏 SeaStrains 数据库"共包含2541株培养物，代表426个物种，仅占全球宏观藻类多样性的4%和欧洲宏观藻类多样性的15%。数据集显示出强烈的分类学偏倚：74%为褐藻（Ochrophyta），以海带属（Laminaria）、糖海带属（Saccharina）和进入藻属（Ectocarpus）为主。糖海带（Saccharina latissima）因具有科学和商业重要性而成为保存最多的物种。红藻和绿藻明显代表不足（分别占11%和14%），这可能反映了培养挑战及生活史相关知识空白。从生物地理学角度来看，大多数培养物源自冷温带至暖温带区域，南大西洋、印度洋、极地及偏远地区的代表性有限。超过60%的培养物保存在两个机构：藻类与原生动物培养物保藏中心（Culture Collection of Algae and Protozoa, CCAP，苏格兰）和阿尔弗雷德·魏格纳研究所（Alfred Wegener Institute, AWI，德国）。该工作提供了关于欧洲宏观藻类种质资源的透明、可获取信息，是朝着更加 robust 和可持续的欧洲海藻产业迈进的关键一步，并与联合国可持续发展目标（UN SDGs）第2.5目标相一致。
研究背景方面，欧洲种质库中已建立海藻菌株和栽培品种的有限可获得性及长期保存潜力，可能阻碍欧洲海藻生产的快速规模化。尽管研究人员近期已提出保存宏观藻类遗传多样性以支持粮食安全、生态修复、科学研究和生物技术的战略，但欧洲目前保存的宏观藻类遗传资源的系统性记录和评估尚未进行，信息分散于各处。这导致对有价值生物资源的种类和位置缺乏总体了解，可能造成科学知识碎片化、收集和维护工作的重复劳动，以及欧洲层面资源效率的普遍低下。欧盟委员会计划到2025年底评估建立全欧盟范围海藻生物多样性保护方案，即通过集中式种质库网络或数据库维护和记录欧洲海藻菌株。此外，联合国可持续发展目标第2.5项目标——零饥饿——旨在维护种子、栽培植物、养殖和驯化动物及其相关野生物种的遗传多样性，并促进遗传资源和相关传统知识利用所产生惠益的获取及公平分享。虽然宏观藻类在这些目标和指标中未被明确提及，但维护受生态威胁或积极栽培的宏观藻类的遗传多样性，并对用于食物的宏观藻类遗传资源数量进行量化，将对实现联合国可持续发展目标和欧盟委员会建设强大可持续欧盟海藻产业的目标作出重要贡献。
研究人员指出，SeaStrains 网络于2022年成立，由参与海藻研究的关键欧洲机构组成，旨在保存宏观藻类遗传多样性和资源。2025年，该网络制定了 recently 提出的欧洲范围保护宏观藻类资源的战略。实现该战略的必要步骤是评估现有欧洲培养物收藏中当前生物多样性、生物地理分布和商业相关性。因此，该研究旨在整合欧洲种质库中当前海藻遗传资源的信息，使其在集中数据库中公开可获取，并对数据集进行初步分析，以贡献于可持续发展目标第2.5项目标。
在技术方法层面，研究人员于2022年6月举办研讨会正式发起 SeaStrains 网络，并开发了标准化的宏观藻类菌株信息记录模板。该模板于2023年2月分发给所有已知的欧洲公共藻类培养物收藏机构及 SeaStrains 网络内外的研究人员，并在第8届欧洲藻类学大会、第8届国际应用藻类学会大会等会议上进行推广。最终来自14个机构的14个培养物收藏参与数据贡献，包括比利时根特大学培养物收藏（UGCC）、法国索邦大学与法国国家科学研究中心罗斯科夫培养物收藏（RCC）、德国阿尔弗雷德·魏格纳研究所（AWI）等机构。研究人员使用 AlgaeBase 核对科学名称的分类学准确性，利用 WoRMS 分类匹配工具匹配 Aphia ID。对于缺少精确地理信息的培养物，基于采集地点描述估算近似地理坐标。数据分析与可视化使用 R 软件和 RStudio 进行，采用 dplyr、ggplot2 和 treemap 程序包。最终数据整合入基于 Shiny 架构的交互式网页数据探索与传播平台，提供交互式地图视图、可筛选搜索数据表和数据导出功能。
研究结果部分，SeaStrains 数据库的 Shiny 应用部分：欧洲海藻收藏 SeaStrains 数据库（版本1.01）可通过网页访问，该 R Shiny 网络应用使用交互式 Leaflet 地图展示宏观藻类培养物采样地点的地理分布，用户可通过用户自定义多边形或多重多边形进行数据选择，结合分类参数（门和属）、采样年份、国家和培养物提供机构等全局过滤器，实现地图与数据表的实时动态更新，并支持导出 Excel 文件或压缩 ESRI Shapefile 文件。需要注意的是，有意获取培养物的用户须直接联系相关培养物持有者，网页不直接提供材料转移协议、潜在获取成本、《名古屋议定书》许可等信息。
分类代表性及欧洲收藏的物种多样性覆盖部分：欧洲收藏机构目前共记录2541株培养物，其中74%为褐藻（Ochrophyta），绿藻（Chlorophyta，14%）和红藻（Rhodophyta，11%）大致均分剩余部分。数据共代表218个属下的426个物种，41%的属（88个）仅由单一培养物代表。与全球宏观藻类约11,017个物种的估计多样性相比，欧洲种质库中的培养物仅占全球宏观藻类生物多样性的4%；与欧洲主要海域目前估计的1757个物种相比，占欧洲多样性的15%。14个公共收藏、研究机构中，三个机构（CCAP 占35%、AWI 占34%、CCMAR 占10%）共保存了80%的欧洲宏观藻类遗传资源，德国因其拥有多个培养物收藏机构而托管了38%的欧洲资源。
欧洲宏观藻类培养物的历史和地理起源部分：欧洲收藏中最古老的培养物是1944年在德国黑尔戈兰岛采集的钩状布氏藻（Bonnemaisonia hamifera）的丝状体 Trailliella-阶段，现保存在哥廷根大学藻类培养物收藏（SAG）中。20世纪70年代前，欧洲种质库中保存的宏观藻类培养物极少（<50株）；70年代出现激增，近200株；80至2000年代相对稳定在200-300株/十年；2010年代再次出现激增，超过1000株。保存培养物最常见的起源国为法国（397株），其次为挪威（278株）、德国（227株）、英国（193株）、爱尔兰（179株）和美国（143株）。欧洲以外的显著起源包括纳米比亚（138株）、智利（83株）、日本（79株）和南极洲（58株）。交互式地图进一步揭示，南大西洋、印度洋、北冰洋和南大洋的物种多样性尤其 poorly 代表。
欧洲宏观藻类收藏的分类学组成和商业相关性部分：分析显示三个褐藻属（Laminaria、Saccharina 和 Ectocarpus）主导欧洲收藏，其余属的比例性 poorly 代表。在商业相关属中，Saccharina（530株）、Laminaria（395株）、Alaria（155株）、Ulva（167株）等保存量较高，而 Palmaria（3株）、Chondrus（2株）、Asparagopsis（3株）等 poorly 代表。物种水平上，糖海带（Saccharina latissima）是最常保存的物种（除13株来自加拿大、美国和日本外，其余均起源于欧洲）；长囊水云（Ectocarpus sp./Ectocarpus siliculosum）为第二多保存物种（456株），起源更为多样。基于 Mendes 等（2022）编制的欧洲作为食品或食品添加剂消费的133种海藻清单，数据库中仅56种（41%）被代表。
讨论部分关于欧洲宏观藻类培养物收藏中的多样性差距：由于隐存多样性（cryptic diversity）反复导致分类学修订，宏观藻类的多样性难以量化。但基于领域专家的最佳估计，欧洲培养物收藏中欧洲和全球多样性的代表性非常低。商业采集的墨角藻（Fucus）、泡叶藻（Ascophyllum）和胡曼氏藻（Himanthalia）因具有二倍体生活周期而难以维持克隆库存，在欧洲种质库中缺失。这种偏倚普遍倾向于易于在培养物收藏中维护的物种（例如具有微观或丝状体阶段的异形生活周期，或营养繁殖可行性）。红藻表现较差（仅12%），最可能是由于部分物种的培养难度、生活史知识空白或科学兴趣缺乏。研究还指出，黑海是欧洲内陆区域多样性差距的显著案例，仅有两个土耳其收藏，而保加利亚、罗马尼亚、乌克兰、俄罗斯、格鲁吉亚等黑海沿岸国家未见已知收藏。极地和中光带（mesophotic）物种因采样限制而代表不足，但这些栖息地作为自然遗传避难所（genetic refugia），其纳入应予以扩大。热带和亚热带培养物也可增加，考虑到现有知识有限及其对海洋变暖的脆弱性，但这类培养物可能更适合保存在其原产国的区域培养物收藏中，尤其考虑到《名古屋议定书》带来的遗传资源分享困难。
关于与修复和商业生产相关的分类群保存现状：宏观藻类森林在许多沿海地区正在衰退，自然恢复困难。地中海地区由 Cystoseira sensu latu（包括 Cystoseira、Ericaria 和 Gongolaria）形成的宏观藻类森林正迅速衰退。虽然生物银行可提供可能灭绝、受威胁或难以获取的遗传菌株来源，但它始终是自然现存遗传多样性的有限样本。研究人员指出，若用于支持保护、选择性育种、修复或辅助进化，需考虑现有群体遗传结构，以避免低遗传变异性相关问题（如近交衰退）或非预期遗传渐渗。目前欧洲收藏中 Cystoseira s.l.（Gongolaria 和 Ericaria）仅3株培养物，而南部分布范围的 kelp 物种 Laminaria ochroleuca 在 CCMAR 收藏中有181株来自多个地点的培养物。为满足2030年欧洲委员会将欧洲宏观藻类产量提升至800万吨的目标，需要开发选择性育种计划，而未来育种计划将 heavily 依赖种质收藏中保存的种子库存而非野生 stock。
关于与全球公共和私人收藏的比较：研究人员承认数据集仅限于贡献数据的培养物收藏，不包括欧洲所有已知的宏观藻类培养物收藏。小型、私人文档收藏及大型商业收藏存在但未纳入。Hortimare 公司拥有8500株 kelp 培养物、200株 Asparagopsis 培养物和330株 Palmaria 培养物，数量远超本文档记录的整个欧洲种质收藏。此外，美国康奈尔大学支持的 Sugar Kelp Base 包含4917份种质以支持 kelp 育种；韩国海藻研究所持有1082个活体收藏共32个物种；日本神户大学宏观藻类收藏（KU-MACC）持有超过1100株约300个物种的菌株。
关于《名古屋议定书》约束：《名古屋议定书》规范遗传资源获取和惠益公平分享，所有数据库的文化持有者均已采纳。但欧洲联盟内部各国对《名古屋议定书》的执行差异显著，导致漫长的批准流程和法律不确定性，阻碍海藻资源和养殖的研究发展。研究人员建议建立标准化、无障碍的欧盟及其他欧洲国家的指南和表格，以简化繁琐的行政程序。
关于向陆地种子库学习的经验：与陆地植物相比，欧洲种子库中欧洲和全球生物多样性的代表性尤其低。英国千年种子库已储存世界16%的野生植物物种种子，斯瓦尔巴全球种子库持有超过130万种子品种。相比之下，欧洲宏观藻类种质收藏仅占当前估计全球海藻生物多样性的4%和欧洲生物多样性的15%。值得注意的是，这些估计仅考虑物种水平的多样性，而非种内遗传多样性。公共宏观藻类收藏获得的 funding 仅为农业作物维护和生物资源 living 维护所获资金的一小部分，考虑到宏观藻类是目前全球产量最高的养殖作物，这一差异尤为 stark。
关于宏观藻类种质库的战略重要性及欧洲未来方向：科学和政治上，种质库最近被认可为全球宏观藻类产业发展和支持本地多样性及保护工作的 essential 战略工具。大多数商业生产者开发自己的私有种质库，Seaweed Solutions 等公司已宣布战略转向海藻遗传学和种子供应。未来，海藻育种者需在植物品种保护（PVP）框架下注册其栽培品种，如同韩国已实现的部分宏观藻类品种。公共收藏面向研究和教学开放，可为育种或修复计划等构建可持续资源和高生物多样性的避难所，但需要持续的资金支持。目前支撑数据库的各个收藏具有多种商业模式，包括政府、机构或私人支持，或通过创收活动实现自我可持续性。研究人员强调，公众对海藻在生物多样性、经济、粮食安全、生态系统功能和沿海社区价值方面作用的认识需要提高，同时需要学识传承和收藏机构与用户社区之间的清晰沟通渠道。藻类分类学家和技术人员数量的 rapid decline 也是亟需解决的问题。Hofmann 等（2025）提出的长期欧洲战略和欧洲宏观藻类遗传资源委员会（EMBGR）的组建将 unique 地满足这些需求。参考陆地农业范例，建立关于海藻遗传资源获取和公平分享的国际法律框架将是 essential 的下一步。
研究结论部分翻译：该工作评估了目前保存在欧洲种质库中的宏观藻类遗传资源的当前物种多样性、生物地理分布，以及商业、生物技术和保护相关性。分析表明，欧洲收藏 poorly 代表欧洲宏观藻类多样性，极地和黑海的宏观藻类代表性存在重大差距。虽然部分商业相关物种的代表性较高，但欧洲接受人类消费的海藻物种中超过半数未在本研究评估的欧洲收藏中得到保存。此外，在大多数情况下，欧洲的采样和培养建立并未遵循大型统一概念，而是服务于随时间变化的特定研究或项目兴趣。 considerably 更多的协调、基础设施、工作和资源将需要提供良好的欧洲宏观藻类遗传多样性代表性以支持研究和修复，并促进欧洲海藻产业的发展。作为第一步，研究人员已整合关于欧洲宏观藻类遗传资源的生物地理信息。新开发的欧洲海藻收藏 SeaStrains 数据库旨在支持欧洲海藻生物多样性、生物地理学和遗传资源保存研究。通过结合空间可视化、灵活筛选和标准化数据导出，该平台促进高效的探索性数据分析和 curated 海藻菌株信息在生态学、分类学和应用研究背景中的再利用。这种欧洲宏观藻类遗传资源的开放获取是建设强大而可持续的欧盟海藻产业和贡献于联合国可持续发展目标第2.5项目标的 essential 一步。
