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《Science | 一种被浮游植物广泛吸收的叶绿素c合成酶》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2023-10-08

  • 2023年10月5日，西湖大学生命科学学院李小波团队在Science上发表了题为A chlorophyll c synthase widely co-opted by phytoplankton的研究论文。该研究首次揭示了叶绿素c合成酶编码基因及该酶作用机制，挖掘了叶绿素c的生理功能，讨论了该基因的演化形成与转移。

    叶绿素c于1864年由爱尔兰物理学家乔治·斯托克斯首次报道，其合成酶的发现解决了长期以来困扰海洋光合作用领域的一个问题，并为海洋藻类捕光机制的合成生物学应用打开了一扇门。




    本文内容转载自“ 生物世界”微信公众号。

    原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/zyQURXRxmu9PNEdzHR3nJg

  • 原文来源：https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.adg7921
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相关报告

  • 《不同种类的海洋浮游植物对海洋变暖反应不同》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2021-11-30
    • 被称为浮游植物的微小海洋植物是海洋中大多数食物网的基础，它们的生产力影响了商业渔业、碳储存和整个海洋生态系统。但人们对它们如何应对海洋温度升高知之甚少。 罗德岛大学海洋学研究生院的一组研究人员研究发现，不同类型的浮游植物会有不同的反应。他们通过对四个主要浮游植物群将如何对2080年至2100年间预测的海洋温度做出反应进行了研究，发现它们的增长率和分布模式可能会有所不同，从而对全球海洋生物群落的未来构成产生重大影响。相关研究结果发表在2021年11月的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。 研究人员从80多项已有的关于四种浮游植物的研究中收集了与温度相关的生长测量值。这四种浮游植物包括：硅藻，它们在高营养地区茁壮成长；蓝藻，在营养含量低的开阔海域占主导地位；球石藻，对碳的吸收特别重要；以及鞭毛藻，它们在水体中垂直迁移。他们还审查了每组的耐热性，并对预计温度进行了模拟，以确定浮游植物分布和增长率在世界不同地区的变化。 他们发现每个群体对变暖的忍耐力都不同。在赤道附近，球石藻面临最大比例的增长率下降，这可能会改变那里的群落组成，另一方面，蓝藻预计在中纬度地区将面临最大比例的增长上升，并且可能会向极地扩展。他们还惊讶地发现，模拟预测了阿拉斯加湾和太平洋东北部的蓝藻会发生最大范围的变化，这些地区盛产丰富的渔业，而蓝藻并不是很好的鱼类食物。 研究人员表示，预计四种浮游植物都会在较冷的地区增加其增长率，但增长程度因群体而异。而其增长率将在接近赤道时下降，赤道是最温暖的地区，因此那里不断升高的温度可能会超过它们的耐受程度，阻碍它们的生长。大多数物种可以忍受比它们通常面临的温度更高的温度，但是它们通常面临的温度与它们无法生存的水平之间的界限会随着它们离赤道越近而减小。研究小组还发现，在所有受检组中，甲藻对温度升高的响应变化最小，并且它们耐受的温度范围最广。 研究人员认为，这项研究对了解浮游植物如何对海洋变暖做出反应做出了重要贡献。但是这项研究没有考虑其他可能影响浮游植物生长率的因素，比如营养或光照，所以研究人员将把这些因素纳入一个新的模型，以观察其结果可能发生的变化。（王琳 编译）
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  • 《浮游植物对大气与海洋驱动热浪的不同响应》
    • 来源专题：战略生物资源
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2023-07-11
    • 2023年6月11日，中国科学院南海海洋研究所研究员詹海刚团队在海洋热浪影响浮游植物方面取得新进展，他们研究揭示浮游植物对大气与海洋驱动热浪的不同响应。相关研究论文以“Shifting responses of phytoplankton to atmospheric and oceanic forcing in a prolonged marine heatwave”为题发表于《湖沼与海洋》。 该研究基于卫星遥感和Argo数据，发现发生在2015至2016年间热带东南印度洋的一个长热浪事件中，尽管表层海水表现出一致性增温信号，卫星观测的浮游植物响应却出现显著差异。在热浪的前半阶段（阶段1），海表叶绿素浓度和浮游植物生物量略微增加，整体的浮游植物粒径结构基本不变；然而在热浪的后半阶段（阶段2），叶绿素浓度和浮游植物生物量显著下降，且整体的群落结构朝更小粒径浮游植物转变。 浮游植物的不同响应主要受海洋热浪的不同物理驱动因素调控。阶段1海表增温主要受大气因素主导，此阶段混合层变浅，近表层水体层结增强，但同时也存在上升开尔文波，这些因素使得该阶段混合层内总体营养盐变化不大，因而叶绿素和生物量等变动不大。阶段2海洋热浪则主要受海洋过程（下沉开尔文波）主导，此阶段海洋波动大大减弱了该海域的季节性上升流，导致混合层内营养盐显著减少，造成叶绿素浓度和生物量的下降，进而扩大小粒径浮游植物的生长优势。进一步对该海域1998至2020期间所有热浪事件进行统计分析，结果表明由大气主导的海洋热浪倾向于增加该海域浮游植物叶绿素浓度和生物量，而海洋过程主导的热浪则相反，与2015/2016的长热浪事件基本一致。 上述结果表明，即使在同一个海洋热浪事件中，因为主要驱动因素的变化，浮游植物响应也可能会发生显著转变。由于表层变暖信号的连续性，这种转变很容易被忽视。因此，在综合评估海洋热浪对浮游植物的影响时，必须关注整个事件中驱动机制的变化。特别是在全球变暖背景下，海洋热浪的发生频次将增加，持续时间将变长，对海洋热浪物理机制进行厘清和分类显得更有必要。 编译来源：https://www.cas.cn/cm/202306/t20230619_4898016.shtml
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