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華南師范大學(xué)束文圣教授團(tuán)隊(duì)及其合作者揭示藍(lán)藻適應(yīng)不同環(huán)境的分子機(jī)制
近日，Nature旗下微生物生態(tài)學(xué)ding級(jí)期刊The ISME Journal（IF2019 = 9.18）在線發(fā)表了華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生態(tài)科學(xué)研究所束文圣教授團(tuán)隊(duì)、中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所宋立榮研究員課題組、暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院韓博平教授課題組聯(lián)合研究題為“Comparative genomics reveals insights into cyanobacterial evolution and habitat adaptation”的研究論文。
藍(lán)藻是地球生物圈形成和環(huán)境塑造過(guò)程中起關(guān)鍵性作用的生物類群，是地球上重要的初級(jí)生產(chǎn)者。目前地球上已發(fā)現(xiàn)的藍(lán)藻多達(dá)兩千余種，類群廣泛分布于水生及陸生生態(tài)系統(tǒng)，如海洋、河流、熱泉、稻田、沙漠極地等。然而，對(duì)于藍(lán)藻適應(yīng)不同環(huán)境的遺傳機(jī)制尚不清楚。束文圣教授團(tuán)隊(duì)及合作者利用650株藍(lán)藻菌株的基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行遺傳進(jìn)化與比較分析來(lái)探究藍(lán)藻適應(yīng)海洋、淡水和陸地環(huán)境的遺傳機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)：(1) 基因家族擴(kuò)張是陸地藍(lán)藻適應(yīng)環(huán)境變化的普遍策略，而大多數(shù)海洋藍(lán)藻以基因家族收縮來(lái)適應(yīng)海洋環(huán)境的營(yíng)養(yǎng)不足；(2) 鑒定得到數(shù)百種基因與特定環(huán)境顯著相關(guān)，如光感應(yīng)、滲透壓調(diào)節(jié)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸相關(guān)的基因在不同環(huán)境的藍(lán)藻基因組中豐度差異明顯，暗示這些基因在環(huán)境適應(yīng)過(guò)程中的重要功能；（3）水平基因轉(zhuǎn)移（HGT）是藍(lán)藻獲取適應(yīng)不同環(huán)境的功能基因的重要來(lái)源。本研究拓展了對(duì)藍(lán)藻基因組演化及其適應(yīng)不同環(huán)境的機(jī)制認(rèn)識(shí)。
華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院為該論文的di一完成單位和通訊單位。陳夢(mèng)云博士為論文di一作者，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所宋立榮研究員、暨南大學(xué)韓博平教授和束文圣教授為論文共同通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和青年基金項(xiàng)目的資助。