《Marine Pollution Bulletin》文章:链状裸甲藻对硝酸盐缺乏的生理和分子响应

链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)在全球范围内分布广泛,其营养细胞和孢囊在沿海地区大量存在。链状裸甲藻能够在不同的硝酸盐条件下生长,高浓度硝酸盐可导致藻华的形成。然而,研究发现该藻在低硝酸盐条件下也可能发生藻华。因此,探究该藻在硝酸盐贫乏环境中的生存策略是阐释其广泛分布和藻华形成的关键。

中国科学院海洋研究工作组结合生理生化分析和转录组测序,分析了不同氮营养条件下链状裸甲藻的生理反应和分子机制,揭示了链状裸甲藻应对硝酸盐缺乏环境的生态生理适应策略。结果表明,在硝酸盐缺乏的条件下,链状裸甲藻能够利用亚硝酸盐、铵盐、尿素等多种形式的氮源维持生长。硝酸盐缺乏对链状裸甲藻的生长、叶绿素(Chl a)含量和细胞毒素含量产生了不利影响。转录组分析显示,在硝酸盐缺乏条件下参与光合作用光反应的基因表达显著下调,而与脂肪酸合成和抗氧化反应相关的基因表达显著上调,这意味着藻细胞中过量的碳被引导到脂质合成以储存能量,同时抗氧化反应被上调以消除因硝酸盐限制而产生的有毒过氧化物。

该研究探讨了链状裸甲藻在低硝酸盐环境中的适应策略及其在藻华发生过程中可能起到的关键作用,为理解链状裸甲藻在自然海域的广泛分布及其藻华发生提供依据。

《Marine Pollution Bulletin》文章:链状裸甲藻对硝酸盐缺乏的生理和分子响应
图1 硝酸盐缺乏对链状裸甲藻胞内脂肪酸生产和氮吸收影响的示意图。

来源:Marine Pollution Bulletin

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