近日, 中國科學(xué)院南海海洋研究所助理研究員鞏三強(qiáng)與國內(nèi)科研人員合作，首次分析了藍(lán)光在珊瑚熱白化中的潛在作用, 發(fā)現(xiàn)藍(lán)光能夠增強(qiáng)珊瑚共生體的熱白化耐受性。這項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)開啟了一種新的在全球氣候變化背景下通過光調(diào)控進(jìn)行珊瑚保護(hù)和拯救珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的思路。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際知名生態(tài)學(xué)期刊《Ecological Indicators》（生態(tài)指標(biāo)）上。
珊瑚礁以其豐富的生物多樣性和高初級(jí)生產(chǎn)力，被譽(yù)為“海洋中的熱帶雨林”。它們是海洋生物的棲息地，也為沿海居民提供了食物來源。然而，由于全球變暖、海洋酸化和人類活動(dòng)等諸多因素的影響，全球近三分之一的珊瑚正面臨瀕臨滅絕的危險(xiǎn)，30-70%的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)已嚴(yán)重退化。
研究人員結(jié)合珊瑚組織學(xué)、珊瑚代謝特征分析及宏轉(zhuǎn)錄組測序等技術(shù),發(fā)現(xiàn)藍(lán)光能夠通過改善珊瑚和其共生蟲黃藻之間的共生互作關(guān)系，增強(qiáng)珊瑚對(duì)熱白化的耐受性。此外，研究還揭示了熱脅迫下，除共生蟲黃藻光合作用產(chǎn)生的活性氧外，珊瑚宿主釋放的活性氧也與珊瑚白化有關(guān),并從分子水平檢測到宿主D型氨基酸氧化可能是熱脅迫下宿主活性氧的釋放途徑之一。
該研究不僅為保護(hù)珊瑚及拯救珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)提供了新方法，還為理解和闡釋珊瑚白化現(xiàn)象提供了新的理論依據(jù)。
鞏三強(qiáng)為該論文第一作者，廣西南海珊瑚礁研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授余克服、中國科學(xué)院南海海洋研究所研究員張躍環(huán)為論文共同通訊作者。
該研究得到了廣東省自然科學(xué)基金、廣西南海珊瑚礁研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金、海南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和中央公益性研究基金等項(xiàng)目的資助。
相關(guān)論文信息: Sanqiang, G., Jiayuan, L., Lijia, Xu., Yongzhi, W., Xuejie, J., Kefu, Y., Yuehuan, Zhang (2023). Blue light increases thermal bleaching tolerance of coral via remodeling host-Symbiodiniaceae symbiosis. Ecological Indicators 155 (2023) 111020.
文章鏈接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01315-23
圖1. 不同培養(yǎng)條件下珊瑚組織及生理特征圖片
圖2. 不同培養(yǎng)條件下珊瑚宿主D型氨基酸氧化途徑相關(guān)基因表達(dá)圖
圖3. 不同光質(zhì)條件下珊瑚白化模式圖。左圖表示正常光照條件下熱脅迫能導(dǎo)致宿主和蟲黃藻釋放更多的ROS, 并且宿主及蟲黃藻抗氧化等代謝水平比較高，珊瑚出現(xiàn)了排藻白化的現(xiàn)象； 右圖表述藍(lán)光照射條件下宿主和蟲黃藻釋放比較少的ROS, 宿主及蟲黃藻抗氧化等代謝水平比較低， 同樣時(shí)間條件下珊瑚沒有出現(xiàn)明顯的排藻白化現(xiàn)象。
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