藻类演变趋势及机制研究获进展

 
黄海水产研究所  
藻类演变趋势及机制研究获希望  
 

记者6月7日从中国水产科学研究院黄海水产研究所获悉，该所研究员叶乃好团队在《自然—气候变革》颁发了研究论文。该研究首次从鞭毛举动和再生本领角度，理会了水体酸化对微藻举动本领的负面影响及机制，叙述了举动本领改变对微藻群体演变的潜在影响，为系统研究气候变革条件下水域生态系统生物多样性名堂变迁提供了新的研究思路和重要的理论依据。

据相识，评估和预测气候变革对水生生物群体及其生态系统的影响是极具挑战性的国际前沿科学问题。浮游植物是地球水体中最主要的低级出产者，通过光合浸染将无机碳CO2转化为有机碳，其品貌、多样性及群落布局的不变事关全球碳轮回以致整个生态系统的不变与否。探讨浮游植物群体演变及其与气候情况变革的干系，是我们相识已往、阐明此刻和预判将来气候变革对自然水域生态系统布局和成果影响的主要途径，也是认知水域养殖系统可一连产出和支撑生态系统程度打点的重要理论基本。

鞭毛是具有鞭毛微藻举动的主要动力来历，其通过垂直、程度和瞬时举动获取光能、接收营养、逃避敌害，因而鞭毛的举动本领对微藻的保留和繁衍起着至关重要的浸染。迄今为止，无机碳浓度升高引起的水体酸化对海洋、咸水和淡水鞭毛藻类举动本领的影响与机制尚不清楚。

研究团队别离成立了6个差异无机碳梯度的室内微藻恒久纯化造就体系及野外中试尝试平台，设计并建造了微藻举动监测计数装置，通过对极地冰藻、广盐性盐藻和淡水莱茵衣藻长达6年的室内传代造就及野外中标准尝试，团队发明，水体酸化条件下3种微藻的举动速率和再生本领显著低落。恒久酸化条件下，极地冰藻与鞭毛举动本领调控正相关的轮辐卵白、钙离子通道卵白和动力卵白基因表达下调；磷酸化调理途径中负相关的卵白磷酸酶2A和卵白磷酸酶1基因表达上调，正相关的酪卵白激酶1与卵白激酶A基因表达下调。在钙信号调理和磷酸化调理两条途径的交互浸染下，极地冰藻的举动本领显著低落。

研究功效表白，气候变革导致极地海冰的包围面积僻静均厚度逐年低落，海冰对光照的调控本领日趋削弱，糊口在冰下的微藻为寻找符合的光强水层，需要更长间隔的垂直举动来应对日夜间光照强度变革，而鞭毛举动本领损伤则加剧了对微藻保留的威胁。

由此可见，酸化对极地鞭毛微藻的负面影响更为严峻。由于真核生物鞭毛合成和举动的分子调控机制高度守旧，水体酸化对其他鞭毛生物群体的影响及其生态效应值得下一步深入探讨。

黄海水产研究所王依涛为该论文第一作者，叶乃好为通讯作者。厦门大学的高光副传授，澳大利亚莫纳什大学的John Beardall传授，日本筑波大学的Kazuo Inaba传授，英国普利茅斯大学的Jason M Hall-Spencer传授和澳大利亚塔斯马尼亚大学的Andrew McMinn传授等学者参加了该项事情。研究得到了国度重点研发打算、青岛海洋科学与技能试点国度尝试室等项目标扶助。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41558-020-0776-2

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