近日,实验室珊瑚礁生物与生态教研室梁甲元副教授为第一作者,在藻类学领域具有较高影响力的国际知名期刊“Algal Research(中国科学院二区)”上发表题为“The stress response strategies of two typical coral Symbiodiniaceae (Cladocopium goreaui and Durusdinium trenchii) under abnormal temperatures”的研究论文。
虫黄藻(Symbiodiniaceae)作为造礁珊瑚的核心共生伙伴,为珊瑚宿主提供90%以上的光合能量。然而,异常温度胁迫会破坏珊瑚与虫黄藻的共生关系,导致珊瑚白化。不同种属的虫黄藻生理功能各异,对珊瑚的环境适应性,特别是高温/低温耐受性,具有重要影响。本研究探究了两种虫黄藻——高温敏感型Cladocopium goreaui (C. goreaui)与高温耐受型Durusdinium trenchii (D. trenchii)——在异常高温(34℃)和低温(16℃)胁迫下的响应策略。结果表明:1.C. goreaui对高温极为敏感,细胞密度显著下降(P<0.05),比生长率从0.119降至-0.125 day⁻¹,光系统II(PSII)最大光量子产率(Fv/Fm)从0.66降至0(胁迫14天),叶绿素a骤降90.22%,电镜观察显示叶绿体严重解体,各项生化指标均指示其遭受强烈的氧化胁迫;与之相反,D. trenchii则表现出较强的高温耐受性,比生长率仅从0.10降至0.066 day⁻¹(P>0.05),Fv/Fm仅下降10%,细胞结构完整。蛋白质组学显示其通过上调热休克蛋白(HSP70)和泛素介导的蛋白降解通路维持稳态。2.在低温胁迫下,两种虫黄藻均呈现适度的生理变化。C. goreaui激活三羧酸循环(TCA循环)和谷胱甘肽抗氧化通路,叶绿素a仅下降27.16%,Fv/Fm降幅(11.5%)显著低于D. trenchii(47%),表明其增强了耐寒性。D. trenchii则依赖RNA剪接通路(剪接体相关蛋白富集度最高)进行转录后调控,但光合损伤更严重,提示其存在一种适应性的转录后调控机制。
本研究阐明了虫黄藻不同物种间独特的温度响应策略,为理解其在气候胁迫下物种特异性的适应力提供了新见解。
论文信息如下:
Jiayuan Liang, Liangyun Qin, Li Zhang, Yongqian Xu, Tianyi Niu, Zhicong Li, Yating Yang, Zhuqing Liang, Kefu Yu*, Sanqiang Gong. The stress response strategies of two typical coral Symbiodiniaceae (Cladocopium goreaui and Durusdinium trenchii) under abnormal temperatures. Algal Research, 91 (2025) 104187.
https://doi.org/10.1016/j.algal.2025.104187

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文字作者:梁甲元
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编辑:周剑
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