研究人员发现蓝光有助于增强珊瑚的热白化耐受性

  近日, 中国科学院南海海洋研究所助理研究员巩三强与国内科研人员合作,首次分析了蓝光在珊瑚热白化中的潜在作用, 发现蓝光能够增强珊瑚共生体的热白化耐受性。这项重要发现开启了一种新的在全球气候变化背景下通过光调控进行珊瑚保护和拯救珊瑚礁生态系统的思路。相关研究成果发表在国际知名生态学期刊《Ecological Indicators》(生态指标)上。 

  珊瑚礁以其丰富的生物多样性和高初级生产力,被誉为“海洋中的热带雨林”。 它们是海洋生物的栖息地,也为沿海居民提供了食物来源。然而,由于全球变暖、海洋酸化和人类活动等诸多因素的影响,全球近三分之一的珊瑚正面临濒临灭绝的危险,30-70%的珊瑚礁生态系统已严重退化。 

  研究人员结合珊瑚组织学、珊瑚代谢特征分析及宏转录组测序等技术, 发现蓝光能够通过改善珊瑚和其共生虫黄藻之间的共生互作关系,增强珊瑚对热白化的耐受性。此外,研究还揭示了热胁迫下,除共生虫黄藻光合作用产生的活性氧外,珊瑚宿主释放的活性氧也与珊瑚白化有关,并从分子水平检测到宿主D型氨基酸氧化可能是热胁迫下宿主活性氧的释放途径之一。 

  该研究不仅为保护珊瑚及拯救珊瑚礁生态系统提供了新方法,还为理解和阐释珊瑚白化现象提供了新的理论依据。 

  巩三强为该论文第一作者,广西南海珊瑚礁研究重点实验室教授余克服、中国科学院南海海洋研究所研究员张跃环为论文共同通讯作者。 

  该研究得到了广东省自然科学基金、广西南海珊瑚礁研究重点实验室开放基金、海南省重点研发计划项目和中央公益性研究基金等项目的资助。 

  相关论文信息: 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.  

  文章链接:https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01315-23 

   

  1. 不同培养条件下珊瑚组织及生理特征图片 

   

  2. 不同培养条件下珊瑚宿主D型氨基酸氧化途径相关基因表达 

   

  3. 不同光质条件下珊瑚白化模式图。左图表示正常光照条件下热胁迫能导致宿主和虫黄藻释放更多的ROS, 并且宿主及虫黄藻抗氧化等代谢水平比较高,珊瑚出现了排藻白化的现象; 右图表述蓝光照射条件下宿主和虫黄藻释放比较少的ROS, 宿主及虫黄藻抗氧化等代谢水平比较低, 同样时间条件下珊瑚没有出现明显的排藻白化现象。  


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