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塑料反应导致硅藻中神经毒素的产生增加Pseudo-nitzschia在海洋变暖和酸化下

ISME杂志（2023）引用本文

主题

摘要

海洋变暖(OW)和酸化(OA)被认为是影响浮游植物生长和营养或毒素含量的两个主要气候条件。然而，关于产生毒素的有害藻华物种的反应的知识有限。本研究对产软骨藻酸(DA)硅藻的驯化和适应反应提供了定量和机制的认识Pseudo-nitzschia multiseries温度升高p有限公司2采用1年的原位散装培养试验和800天的实验室驯化试验。海洋变暖对生长和DA代谢的选择性作用大于海洋酸化。在大体积培养实验中，比环境海水温度升高4°C, DA浓度显著增加了11倍。在实验室中，当长期升温驯化的样品在低温下进行测试时，生长速率和DA浓度的变化表明p . multiseries不适应升高的温度，但可以迅速和可逆地适应温度的变化。然而，在转录组数据中，暖化驯化系显示了对高温的适应。在这里，当温暖驯化系移回低温环境时，核心基因的表达没有逆转，这表明p . multiseries细胞可能在较长时间内适应上升的温度。不同的表型可塑性策略，以上升的温度和p有限公司2证明在未来的海洋中这种开花形成的有毒硅藻有很强的适应能力。

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图1:生长速率和DA浓度p . multiseries在六种不同的温度下p有限公司2夏、秋季大体积培养试验中的组合。
图2:生长速率和DA浓度p . multiseries实验室培养超过800天，适应9种不同的温度和p有限公司2组合。
图3:海洋变暖和海洋酸化对植物性状的综合影响p . multiseries经过短期或长期的适应。
图4:生长速率和DA浓度p . multiseries在长期适应后的轮班实验中。
图5:改变DA生物合成势的分子理解p . multiseries在不同的驯化条件下。
图6:长期驯化后DA代谢途径相关核心基因的相对表达量p . multiseries在轮班实验中。

数据可用性

转录组测序数据可在美国国家生物技术信息中心(NCBI)获得，登录号为PRJNA686847。

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    文章中科院谷歌学者

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确认

山东省海洋科学技术国家中试实验室(青岛)海洋科技基金(No.2021QNLM050103-1)、国家自然科学基金(41976110;32072329;32000404);“青年泰山学者计划”、“泰山学者基金”;中央公益性科研机构基础研究基金(基金资助号:113928695);2020 td27, 20603022021019);山东省自然科学基金(ZR2021MD075);崂山实验室(LSKJ202203204);中国农业科学研究系统(car -50);美国加州城市海洋基金和国家科学基金会基金(OCE 1638804, OCE 1538525, OCE 2149837, OCE 2120619)。

作者信息

作者及隶属关系

  1. 中国水产科学研究院黄海水产研究所海水养殖生物育种与可持续生产国家重点实验室，青岛

    徐东，郑冠超，姜涛，孙柯，范晓，张晓文，张燕，王伟，王一涛，李燕，吴海燕，谭志军，叶乃浩

  2. 青岛海洋科学技术国家实验室，海洋渔业科学与食品生产过程功能实验室，青岛

    徐东，叶乃浩

  3. 西班牙巴塞罗那ICM-CSIC海洋科学研究所

    乔治娜布伦南

  4. 美国奥本大学森林与野生动物科学学院

    Zhuonan王

  5. 法国巴黎生物研究所(IBENS)， Département de Biologie， École Normale Supérieure, CNRS, INSERM, Université PSL, 75005，法国巴黎

    克里斯玩滚球的人

  6. 山东省海洋科学研究所(国家海洋中心)，中国青岛

    Youxun李

  7. 南加州大学生物科学系，洛杉矶，CA, 90089，美国

    傅飞雪，大卫·a·哈钦斯

作者
  1. 徐董
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  2. Guanchao郑
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  3. 乔治娜布伦南
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  4. Zhuonan王
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  5. 道江
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  6. 《太阳
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  7. 小风扇
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  8. 克里斯玩滚球的人
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  9. 晓文张
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  10. 燕张
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  11. 魏王
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  12. Yitao王
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  13. 燕李
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  14. 海盐吴
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  15. Youxun李
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  16. Fei-Xue傅
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  17. 大卫·a·哈钦斯
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  18. 被晒黑
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  19. Naihao你们
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贡献

NY在DX的帮助下设计了这个项目。NY、DX、GCZ、ZW、TJ、KS、XF、CB、DAH、ZJT对数据进行分析。DX、NY、GB、ZW、DAH撰写稿件;所有作者都对手稿的编辑做出了贡献。

相应的作者

对应到大卫·a·哈钦斯，被晒黑或Naihao你们．

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有利益竞争。

额外的信息

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徐，D，郑，G, Brennan, G。et al。塑料反应导致硅藻中神经毒素的产生增加Pseudo-nitzschia在海洋变暖和酸化下。ISME J(2023)。https://doi.org/10.1038/s41396-023-01370-8

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