海洋生物学与生物技术实验室在海洋贝类酸化胁迫适应机制研究领域取得新进展

发布者:生命学院安全责任人发布时间:2020-05-25浏览次数:459

 

    日益加剧的海洋酸化显著影响长牡蛎等贝类幼虫的早期变态发育,导致贝类幼虫发育畸形并引发其大规模死亡,在贝类养殖产业上造成重大经济损失。深入解析海洋酸化对贝类幼虫早期发育过程的影响机制,阐明贝类幼虫的酸化胁迫响应及适应机理,对促进我国海水贝类养殖产业的健康发展具有重要意义。

近日,Science of the Total EnvironmentIF 5.589)和Scientific ReportsIF 4.011)期刊分别发表了海洋生物学与生物技术实验室最新研究成果“Ocean acidification inhibits initial shell formation of oyster larvae by suppressing the biosynthesis of serotonin and dopamine”和“Metabolomic and transcriptomic profiling reveals the alteration of energy metabolism in oyster larvae under experimental ocean acidification”。该论文综合利用代谢组学、转录组学和分子生物学手段,探究了酸化胁迫对长牡蛎幼虫能量代谢、免疫应答和贝壳形成的影响,揭示了贝类幼虫响应海洋酸化胁迫的分子机制。

研究结果表明,海洋酸化通过影响长牡蛎担轮幼虫和D形幼虫的氨基酸氧化、脂肪酸代谢、糖酵解和磷酸戊糖途径等抑制早期钙质壳(prodissoconch I)的形成。同时,单胺类神经递质多巴胺和5-羟色胺通过TGF-β smad信号通路调节TyrosinaseChitinase等基因的表达,介导长牡蛎幼虫钙质壳形成;海洋酸化能显著抑制长牡蛎幼虫体内多巴胺和5-羟色胺的合成及TGF-β smad信号通路的激活,从而影响早期钙质壳的形成(图1)。该研究较深入地阐明了海洋贝类神经内分泌系统介导的酸化环境适应机制,为深入理解软体动物的环境适应机理奠定了重要基础。

该研究工作得到国家重点研发计划项目(2018YFD0900606)的支持,刘兆群副研究员为第一作者,宋林生研究员和王玲玲研究员为共同通讯作者。


论文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-020-62963-3

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139469

 


1. 海洋酸化通过抑制长牡蛎幼虫体内多巴胺和5-羟色胺的合成以及TGF-β smad信号通路的激活,影响早期钙质壳的形成。