海洋赤潮硅藻毒素代謝演變趨勢(shì)與機(jī)制研究取得重要進(jìn)展

近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所葉乃好團(tuán)隊(duì)在The ISME Journal在線發(fā)表了題為“Plastic responses lead to increased neurotoxin production in the diatom Pseudo-nitzschia under ocean warming and acidification”的研究論文，發(fā)現(xiàn)全球變暖和海洋酸化能顯著提高赤潮硅藻——多列擬菱形藻的神經(jīng)毒素水平，解析了升溫和酸化下多列擬菱形藻軟骨藻酸代謝的分子調(diào)控機(jī)制。

多列擬菱形藻是一種典型的赤潮硅藻，能夠產(chǎn)生興奮性神經(jīng)毒素——軟骨藻酸，并在食物鏈中傳遞富集，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)及人類健康影響深遠(yuǎn)。然而，全球氣候變化下赤潮硅藻毒素代謝演變趨勢(shì)及其調(diào)控機(jī)制尚缺乏系統(tǒng)研究。

本研究以全球變暖和海洋酸化為背景，采用多學(xué)科交叉技術(shù)手段，通過短期應(yīng)激和長(zhǎng)期適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室模擬和海區(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)等不同時(shí)空試驗(yàn)的對(duì)比驗(yàn)證，深入解析了多列擬菱形藻對(duì)海洋升溫和酸化的生物學(xué)應(yīng)答與調(diào)控機(jī)制。結(jié)果顯示，海洋升溫和酸化能顯著增加多列擬菱形藻軟骨藻酸代謝水平，在長(zhǎng)期適應(yīng)條件下，多列擬菱形藻對(duì)溫度和酸化具有較強(qiáng)的表型可塑性；升溫和酸化顯著提高軟骨藻酸代謝核心基因DabA、DabB、DabC、DabD和SLC6的表達(dá)，從而增加了細(xì)胞內(nèi)外軟骨藻酸的濃度。研究為全面解析赤潮硅藻毒素代謝機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，為闡明氣候變化下赤潮毒素的產(chǎn)生機(jī)理及響應(yīng)模式提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)為赤潮生物毒素的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了理論與技術(shù)支持。

（來源：黃海水產(chǎn)研究所）