《冷冻保存的珊瑚幼虫与甲鞭毛藻共生的第一个实例》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2019-12-12
  • 由于人类的影响,珊瑚礁正在全球范围内遭受苦难,因此急需进行低温保存。这项研究的目的是为巩膜珊瑚Seriatopora caliendrum caliendrum的幼虫开发一种合适的玻璃化和激光加热方案,该幼虫垂直地继承了它们的鞭毛藻类共生体。使用冷冻保护剂(CPAs)、乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、二甲基亚砜(DMSO)、甘油(GLY)和甲醇(METH;按毒性从低到高的顺序排列)与幼虫进行毒性实验用2M EG + 1M PG和2M EG + 1M DMSO进行玻璃化和激光加热。使用2M EG + 1M PG、40%w/v Ficoll和10%v/v金纳米棒(GNB)的玻璃化溶液进行玻璃化和激光加热(300 V,10 ms脉冲宽度,2mm光束直径)最终浓度为1.2××1018 GNB/mL,特征波长为535 nm,导致幼虫的活力和沉降百分比分别为55%和9%。这代表了在变暖后逐渐定居的珊瑚幼虫冷冻保存的第一个成功实例,并表明玻璃化和超快激光变暖方法可能适用于其他受威胁的海洋物种。

相关报告
  • 《冰冻珊瑚以保护它们的未来》

    • 来源专题:外来生物入侵
    • 编译者:王成卓
    • 发布时间:2019-05-06
    • 由于气候变化、海洋酸化和气温上升,世界各地的珊瑚礁正在死亡;到2050年,70%到90%的珊瑚可能会消失。珊瑚的死亡是整个生态系统的一个主要威胁,因为四分之一的海洋物种依赖于珊瑚礁作为食物和庇护所。 面对不可预测的环境条件,哈格多恩和其他研究人员正致力于创建珊瑚遗传物质库,既可作为研究工具,也可作为备份,以防一些珊瑚物种在本世纪灭绝。珊瑚库需要非常寒冷的温度:零下165摄氏度(零下265华氏度)来保存卵子、精子和幼虫,这个过程被称为低温保存。在过去的20年里,哈格多恩,夏威夷史密森学会海洋全球地球观测站的研究科学家和主任,一直致力于完善低温保存。里弗斯说,低温保存实际上让我们可以暂停珊瑚物种的灭绝,等到开发出更好的方法来恢复珊瑚礁。这种速度将使研究人员能够保存更多的遗传物质。反过来,其他科学家可以测试新的修复技术。未来的恢复工作也将有更多的保障。然而,没有一个通用的方法来冷冻样本,所以必须为每个物种开发一种独特的方法。 自然,低温保存也存在一些问题:它既不便宜,也不容易安装在生物多样性最丰富的贫穷国家。这就是为什么他正在研究其他保存基因的方法,比如脱水。哈格多恩把所有的努力都花在了解决这一难题上,重要的是要确保冷冻的幼虫不仅能成功解冻,而且能在野外种植,从而产生新的珊瑚。由于遗传物质必须在如此低的温度下保存,外层空间的深度冻结可能是储存我们星球生物多样性的更好地方。
  • 《澳研究人员利用基因组数据研究珊瑚与藻类的共生关系》

    • 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:2019-05-21
    • 澳大利亚昆士兰大学的研究人员认为,揭开珊瑚和生活在其中的藻类之间关系的秘密,将有助于防止珊瑚白化。 在环境压力下,珊瑚和藻类之间的共生关系一旦破裂,珊瑚就会失去能量来源,发生白化现象。分子生物科学研究所Cheong Xin Chan博士是研究作者之一,他表示目前大多数都是关于珊瑚礁的研究,很少涉及到生活在其中的藻类。对它们共生关系背后的分子机制知之甚少,但如果一开始就不了解它们之间的共生关系,又如何能理解它们关系的破裂呢? Chan博士的团队正在利用基因组数据来寻找增强藻类恢复力和帮助珊瑚适应气候变化的基因。珊瑚内的藻类是鞭毛藻类,是一种浮游植物,一种微小的光合生物,它们自己制造食物,从阳光中获取能量。这个藻类家族非常多样化,有些是有毒的,会导致有害的赤潮爆发,而另一些则会发出生物荧光或生长在海冰中,其中许多是自由生活的。 第一作者Raul González-Pech说,藻类基因组大约是人类基因组的一半,它们拥有我们所见过的一些最奇怪的基因组。人类细胞中有23对染色体,但藻类细胞的DNA紧密结合,我们仍然不知道它们究竟有多少条染色体。 此前的研究都是基于细菌或寄生虫,研究人员预测这些藻类将有类似的进化路径,但遗传数据显示,它们的运作方式与细胞内的其他生物非常不同。早期对基因组的分析结果表明这些藻类可能具有有性繁殖的能力,这可能增强它们适应环境的能力。 研究人员想比较共生和自由生活藻类的基因组,以了解不同生活方式和基因组差异之间的关联性。这将为研究它们与珊瑚的共生关系提供更多线索。鞭毛藻对澳大利亚大堡礁的生存至关重要。研究人员可以利用基因组信息来解决一些基本问题,例如,是什么使这些藻类成功地成为珊瑚礁的共生伙伴,它们如何提高某些珊瑚的耐热性。目前4年时间内研究人员已经对其中9个藻类基因组进行了测序。该研究成果已发表在《生态与进化趋势》(Trends in Ecology & Evolution)杂志上。 (张灿影 编译) 图片源自网络