海洋变暖正在导致全球珊瑚大量死亡。
选择性育种可能成为一条生命线，帮助珊瑚在以往无法忍受的温度下存活。
部分珊瑚能够承受高达36℃的温度。
我们的新研究表明，仅经过一代选择性育种，珊瑚便能更好地承受极端温度。这一发现可能为珊瑚礁带来生机，这些珊瑚礁正受到世界海洋变暖的威胁。
我们的研究发表于《科学进展》（Science Advances）显示，来自全球部分最炎热海域的珊瑚，即使与从未经历过此类高温的珊瑚杂交，也能将与耐热性相关的有益基因传递给后代。
全球各地的珊瑚在所处水温及其承受高温而不致受压或死亡的能力方面差异很大。在波斯湾，珊瑚已经经过基因适应，适应了极端水温，能够在夏季超过34℃的条件下持续数周，并能承受日均温高达36℃的环境。
这些水温比其他任何珊瑚生长地区高2至4℃，与本世纪末对波斯湾以外珊瑚礁的预测水平相当。
这促使我们思考，有益的基因变异能否转移至未曾经历过此类极端温度的珊瑚种群中。为此，我们采集了Platygyra daedalea来自波斯湾的珊瑚碎片，并将它们与来自印度洋的同种珊瑚进行杂交，那里的夏季水温要低得多。
随后，我们对所得后代（超过12,000个珊瑚幼虫个体）进行了热应激测试，以观察它们能否承受33°C和36°C的温度——这分别是其亲本所在地的夏季最高温度。
即时收益
我们发现，当印度洋母本与波斯湾父本杂交时，耐热性会立即得到转移。与纯种印度洋珊瑚相比，这些珊瑚在高温下的存活率提高了84%，与纯种波斯湾珊瑚的抗逆能力相近。
基因组测序证实，耐热性的提升源于波斯湾珊瑚有益基因变异的遗传。大多数波斯湾父本所产后代的耐热应激能力更强，且这些父本及其后代均携带与更佳耐热性相关的关键变异。
相反，大多数印度洋父本所产后代的耐热应激存活能力较弱，且携带与耐热性相关基因变异的可能性较低。
适者生存
令人鼓舞的是，与耐热性相关的基因变异并非波斯湾珊瑚所独有。两只印度洋父本所产后代在热应激下的存活率出乎意料地高，并且携带了波斯湾珊瑚中普遍存在的部分相同耐受相关基因变异。
这表明，部分种群拥有遗传变异，随着世界海洋持续变暖，自然选择可以作用于这些变异。选择性育种或许能够加速这一进程。
我们目前正在评估大堡礁和西澳大利亚同一珊瑚物种耐热性的遗传基础。我们希望查明哪些基因变异与耐热性相关，这些变异在珊瑚礁内部及不同珊瑚礁之间如何分布，以及它们是否与使波斯湾珊瑚能够承受此类极端温度的变异相同。
这一认识将有助于我们了解澳大利亚珊瑚适应快速变暖的潜力。
尽管我们的研究表明，选择性育种能够显著提高珊瑚对海洋变暖的抵御能力，但我们尚不清楚耐热性与其他重要性状之间是否存在权衡，也不清楚此类育种是否存在重大遗传风险。
我们的研究是在珊瑚幼虫阶段进行的，当时它们尚未与定居于珊瑚礁上的藻类形成紧密共生关系。因此，还需研究这些耐热性基因改良能否延续至珊瑚后期的生命阶段，即与这些藻类结合之后。
当然，要使珊瑚免受海洋变暖的威胁，需要多方面共同行动，并不存在单一的万能解决方案。选择性育种或许能为特定珊瑚种群提供一定缓解，但不足以保护整个生态系统，也不能替代为限制海洋变暖而亟需进行的温室气体减排。
