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《中国科学院海洋研究所在海草不同生活史阶段对痕量元素铜和镉胁迫响应及解毒机制研究方面取得新进展》

  • 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：2020-12-20

  • 近日，国际学术刊物Journal of Hazardous Materials (IF=9.038) 在线刊发了海洋所杨红生课题组最新研究成果“Programmed responses of different life-stages of the seagrass Ruppia sinensis to copper and cadmium exposure”。该研究解析了海草植物——中国川蔓草(Ruppia sinensis)不同生活史阶段对铜(Cu)和镉(Cd)的耐受性及毒性效应机制。研究结果为理解沉水植物对重金属元素的吸收与减毒机制提供了新视角。此外，结果还展现了中国川蔓草这一物种对于水环境中Cu、Cd的生物指示与修复潜力。

    川蔓草（Ruppia），原名川蔓藻，隶属于单子叶植物纲，眼子菜目(Potamogetonales)，川蔓草科(Ruppiaceae)。与其他海草种类相比，川蔓草具有更强的环境适应能力，是一种广泛分布于热带和温带滨海、瀉湖、盐沼等浅水水域的沉水被子植物。中国川蔓草(R. sinensis)是我国分布范围最广的川蔓草种类，其中滩涂海水养殖池是其主要分布区域之一。

    研究团队针对中国川蔓草早期发育的三个阶段，从个体、亚细胞与转录组层面分析了中国川蔓草对Cu、Cd的吸收、富集和解毒过程。结果表明，中国川蔓草幼苗阶段最为脆弱，Cu、Cd对中国川蔓草的直观毒性效应分别是叶片黄化与生长抑制；中国川蔓草在Cu、Cd胁迫下的半效应浓度(EC50)分别是9.9μM和295.5μM；中国川蔓草吸收Cu、Cd后，主要将其隔离在地上组织细胞的液泡和细胞质内进行减毒；在Cu、Cd暴露下，信号传导与蛋白质加工相关功能基因表达受到显著抑制。

    该研究得到了国家科技基础性工作专项、国家重点研发专项及中国科学院前沿科学重点研究项目等资助。海洋所博士研究生顾瑞婷和北京师范大学林海英博士为论文共同第一作者，周毅研究员为论文通讯作者。

    论文链接https://authors.elsevier.com/sd/article/S0304-3894(20)31864-1。

  • 原文来源：http://www.qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202012/t20201216_5823767.html
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    • 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
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  • 《中国科学院海洋研究所在脉红螺变态调控机制研究方面获新进展》
    • 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：2022-01-28
    • 变态过程是海洋贝类从幼虫向成体转变的重要发育阶段。变态的成功与否直接决定着贝类的存活，对自然海区中贝类的种群数量变动、分布和资源补充有重要影响和生态学意义。中国科学院海洋研究所利用高通量测序和代谢组分析技术查明了脉红螺幼虫对其变态诱导物--牡蛎稚贝的响应特征，通过比较关键基因表达特征、微生物组成特征和代谢组响应特征，揭示了牡蛎稚贝对脉红螺幼虫变态的诱导机制。 研究结果显示，牡蛎稚贝诱导使脉红螺幼虫体内精氨酸和血清素等代谢水平及相关代谢通路受到显著影响，变态关键基因一氧化氮合成酶和5-羟色胺受体基因表达量显著变化；幼虫共生微生物组成、结构和功能变化显著，原有的优势菌被替换；幼虫体内动物性消化酶羧肽酶基因表达量显著升高，而植食性消化酶纤维素酶基因表达量显著降低。上述结果表明，同时作为脉红螺幼虫食物来源和变态诱导物的牡蛎稚贝通过调控幼虫神经内分泌系统，与幼虫体内共生微生物相互作用，促进脉红螺幼虫消化系统发育和消化酶的变化，诱导幼虫发生食性转换，进而完成变态过程。 相关研究成果“Symbiotic microbiome and metabolism profiles reveal the effects of induction by oysters on the metamorphosis of the carnivorous gastropod Rapana venosa”发表于《Computational and Structural Biotechnology Journal》（IF 7.271）上。博士后杨美洁为文章第一作者，张涛研究员为文章通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目和国家现代农业产业技术体系(贝类体系)等联合资助。 杨美洁博士一直专注于贝类变态研究，从消化系统和神经内分泌系统揭示了脉红螺食性转换特征，初步提出了脉红螺食性转换与变态的调控机理模型，为阐明脉红螺自然种群变动规律和资源恢复机制提供了理论基础。以第一作者发表SCI论文8篇（JCR一区5篇），参与出版专著1部，授权专利2项，研究生期间获得博士研究生国家奖学金和中国科学院院长优秀奖等奖项和荣誉称号15项。 论文信息： Mei-Jie Yang, Hao Song, Jie Feng, Zheng-Lin Yu, Pu Shi, Jian Liang, Zhi Hu, Cong Zhou, Xiao-Lin Wang, Tao Zhang*, 2022. Symbiotic microbiome and metabolism profiles reveal the effects of induction by oysters on the metamorphosis of the carnivorous gastropod Rapana venosa. Computational and Structural Biotechnology Journal, 20: 1-14. DOI: https://doi.org/10.1016/j.csbj.2021.11.041. 论文连接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2001037021005067
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