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冷水珊瑚共生微生物多樣性及其功能之謎獲揭示
作者：朱漢斌 李淑 來源：中國科學報
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中國科學院南海海洋研究所（以下簡稱南海海洋所）助理研究員鞏三強與合作者，成功揭示了冷水珊瑚共生微生物多樣性及其功能之謎。近日，相關成果發(fā)表于國際期刊《微生物光譜》。
論文共同通訊作者、南海海洋所研究員趙美霞表示，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)被譽為“海洋中的熱帶雨林”，由于其生物多樣性高，為地球系統(tǒng)及人類提供了重大的生態(tài)服務和應用價值。在長期的進化過程中，珊瑚和其共生微生物共同形成了珊瑚微生態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的成員包括珊瑚宿主、共生蟲黃藻、細菌等。
冷水珊瑚通常生活在光照弱、水溫低的海洋深水區(qū)，因此對于他們的研究，長期以來受到潛水設備和成本的限制。但隨著我國“深海勇士”號等深�？瓶计鞯耐度胧褂茫�原本神秘的冷水珊瑚群落及其微生物多樣性和功能的研究得以實施。
論文第一作者鞏三強表示，我們借助“深海勇士”號載人潛水器，在我國南海北部260-370米不同站位采集了3種不同類型的冷水珊瑚樣本。通過高通量基因測序及組織切片觀察等技術，首次在冷水珊瑚中確證了具有細胞活性的蟲黃藻類群的存在，并在基因轉錄水平重構了完整的冷水珊瑚蟲黃藻的關鍵代謝途徑，包括光合碳固定等。
該研究還初步界定了幾個豐度較高的細菌新類群，其中包括兩個潛在的細菌新門：命名為珊瑚三和珊瑚強細菌門。研究認為，珊瑚三細菌可能是光合細菌藍藻的祖先類群，并在基因轉錄水平重構了完整的冷水珊瑚細菌的關鍵代謝途徑。
該研究拓展了我們對共生蟲黃藻分布范圍的認識，發(fā)現(xiàn)了珊瑚中細菌通過非光合固碳途徑提供有機碳給冷水珊瑚，幫助其適應弱光低溫的環(huán)境，同時揭示了冷水珊瑚微生態(tài)系統(tǒng)可能是海洋中微生物多樣性比較高的熱點區(qū)域。
論文共同通訊作者、廣西南海珊瑚礁研究重點實驗室教授余克服表示，該研究為進一步深入解析深水生境中冷水珊瑚共生體共生機制及其環(huán)境適應機理奠定了基礎。
相關論文信息: https://doi.org/10.1128/spectrum.01315-23
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