10月8日，全球變化生物學(xué)期刊Global Change Biology以Article形式在線刊發(fā)了黃海水產(chǎn)研究所葉乃好研究員團隊題為“Ocean acidification increases iodine accumulation in kelp-based coastal food webs”的最新研究成果。該研究歷時5年，是團隊繼2017年在Global Change Biology上刊文之后，在海洋氣候變化領(lǐng)域取得的又一重要研究成果。
在人類活動和氣候變化的雙重壓力下，海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了顯著變化。海洋藻類群體及其代謝機制演變，成為國際氣候變化生態(tài)學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的焦點之一。2017年，團隊在Global Change Biology在線發(fā)表了題為“Acclimation of bloom-forming and perennial seaweeds to elevated pCO2 conserved across levels of environmental complexity”的研究成果。研究發(fā)現(xiàn)綠潮藻類比其他實驗藻種表現(xiàn)出更強的適應(yīng)能力，為揭示氣候變化條件下海洋藻類群體的演變趨勢提供了理論依據(jù)。
海帶（Saccharina japonica）是世界上最重要的海洋蔬菜之一，在碘的生物地球化學(xué)循環(huán)中扮演重要角色。團隊與英國班戈大學(xué)、東英吉利大學(xué)、澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)和美國南加州大學(xué)等單位的科研人員合作開展了海水酸化條件下海帶碘代謝機制及食物網(wǎng)傳遞效應(yīng)研究。研究結(jié)果表明海水酸化和適度升溫條件下海帶碘的吸收效率顯著提高，而逆境條件下的碘釋放效率顯著增加（圖1）；貝類喂食酸化條件下生長的海帶后，其體組織碘含量顯著增加，而甲狀腺激素水平卻明顯降低；轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白組學(xué)研究結(jié)果表明適度酸化顯著降低碘素代謝通路中鹵代過氧化物酶（vHPOs）基因和蛋白的表達(dá)水平（圖 2）。研究結(jié)果揭示了氣候變化條件下海帶碘代謝的應(yīng)答與調(diào)控機制，為準(zhǔn)確評估未來碘生物地化循環(huán)格局演變提供了理論依據(jù)，也為人類碘素合理膳食提供了數(shù)據(jù)參考（圖3）。
黃海水產(chǎn)研究所徐東博士與英國班戈大學(xué)Georgina Brennan博士為該論文的共同第一作者。研究得到了國家藻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國家自然科學(xué)基金面上項目、泰山學(xué)者特聘專家、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室“鰲山人才”優(yōu)秀青年學(xué)者等項目的資助。
原文鏈接：
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.14467/full
Xu, D., Brennan, G., Xu, L., Zhang, X. W., Fan, X., Han, W. T., Mock, T., McMinn, A., Hutchins, D. A., Ye, N. H.* (2018). Ocean acidification increases iodine accumulation in kelp-based coastal food webs. Global Change Biology. DOI: 10.1111/gcb.14467.
圖1. 海區(qū)原位長期酸化培養(yǎng)對大型褐藻特異生長率和碘積累效率的影響
圖2. 海水酸化對海帶鹵代過氧化物酶（vHPOs）基因和蛋白表達(dá)水平的影響
圖3. 酸化條件下近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)碘生物地化循環(huán)示意圖
