近日, 中國科學院南海海洋研究所助理研究員鞏三強與國內科研人員合作，首次分析了藍光在珊瑚熱白化中的潛在作用, 發現藍光能夠增強珊瑚共生體的熱白化耐受性。這項重要發現開啟了一種新的在全球氣候變化背景下通過光調控進行珊瑚保護和拯救珊瑚礁生態系統的思路。相關研究成果發表在國際知名生態學期刊《Ecological Indicators》（生態指標）上。
珊瑚礁以其豐富的生物多樣性和高初級生產力，被譽為“海洋中的熱帶雨林”。它們是海洋生物的棲息地，也為沿海居民提供了食物來源。然而，由于全球變暖、海洋酸化和人類活動等諸多因素的影響，全球近三分之一的珊瑚正面臨瀕臨滅絕的危險，30-70%的珊瑚礁生態系統已嚴重退化。
研究人員結合珊瑚組織學、珊瑚代謝特征分析及宏轉錄組測序等技術,發現藍光能夠通過改善珊瑚和其共生蟲黃藻之間的共生互作關系，增強珊瑚對熱白化的耐受性。此外，研究還揭示了熱脅迫下，除共生蟲黃藻光合作用產生的活性氧外，珊瑚宿主釋放的活性氧也與珊瑚白化有關,并從分子水平檢測到宿主D型氨基酸氧化可能是熱脅迫下宿主活性氧的釋放途徑之一。
該研究不僅為保護珊瑚及拯救珊瑚礁生態系統提供了新方法，還為理解和闡釋珊瑚白化現象提供了新的理論依據。
鞏三強為該論文第一作者，廣西南海珊瑚礁研究重點實驗室教授余克服、中國科學院南海海洋研究所研究員張躍環為論文共同通訊作者。
該研究得到了廣東省自然科學基金、廣西南海珊瑚礁研究重點實驗室開放基金、海南省重點研發計劃項目和中央公益性研究基金等項目的資助。
相關論文信息: Sanqiang, G., Jiayuan, L., Lijia, Xu., Yongzhi, W., Xuejie, J., Kefu, Y., Yuehuan, Zhang (2023). Blue light increases thermal bleaching tolerance of coral via remodeling host-Symbiodiniaceae symbiosis. Ecological Indicators 155 (2023) 111020.
文章鏈接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01315-23
圖1. 不同培養條件下珊瑚組織及生理特征圖片
圖2. 不同培養條件下珊瑚宿主D型氨基酸氧化途徑相關基因表達圖
圖3. 不同光質條件下珊瑚白化模式圖。左圖表示正常光照條件下熱脅迫能導致宿主和蟲黃藻釋放更多的ROS, 并且宿主及蟲黃藻抗氧化等代謝水平比較高，珊瑚出現了排藻白化的現象； 右圖表述藍光照射條件下宿主和蟲黃藻釋放比較少的ROS, 宿主及蟲黃藻抗氧化等代謝水平比較低， 同樣時間條件下珊瑚沒有出現明顯的排藻白化現象。
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