近日,海洋研究所沙忠利研究員團(tuán)隊(duì)在深海甲殼動(dòng)物適應(yīng)性研究方面取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)以長(zhǎng)角阿爾文蝦(Alvinocaris longirostris Kikuchi and Ohta, 1995)為材料,揭示了大型甲殼動(dòng)物適應(yīng)不同深?;苌鷳B(tài)微環(huán)境的分子基礎(chǔ)。
深海熱液和冷泉均為化能極端環(huán)境,但二者成因和流出液組分存在不同。長(zhǎng)角阿爾文蝦是少有的在熱液、冷泉區(qū)都有分布的大型優(yōu)勢(shì)甲殼動(dòng)物之一。基于“科學(xué)”號(hào)在沖繩熱液和南海冷泉區(qū)采集的樣品(深度大于1100m),科研人員對(duì)長(zhǎng)角阿爾文蝦進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)定和進(jìn)化分析。研究發(fā)現(xiàn):與淺海十足目物種相比,解毒相關(guān)的酶類編碼基因如CYP450s,GSTs,CCEs在阿爾文蝦中數(shù)目較多,可能存在基因擴(kuò)張;視蛋白Rhodopsin個(gè)別位點(diǎn)受到選擇。比較沖繩熱液和南海冷泉區(qū)阿爾文蝦轉(zhuǎn)錄組發(fā)現(xiàn),大量線粒體功能相關(guān)、硫代謝、抗氧化壓力及免疫相關(guān)的基因存在表達(dá)差異;各自高表達(dá)基因(top10%)中,熱液環(huán)境中解毒相關(guān)基因富集,冷泉環(huán)境中代謝相關(guān)基因富集。

深?;苌鷳B(tài)系統(tǒng)是研究生命起源及適應(yīng)性進(jìn)化的重要場(chǎng)所,這些生物如何適應(yīng)不同化能生態(tài)系統(tǒng)是國(guó)際研究的熱點(diǎn)。研究團(tuán)隊(duì)圍繞深海長(zhǎng)角阿爾文蝦、柯氏潛鎧蝦等熱液、冷泉區(qū)優(yōu)勢(shì)種的微進(jìn)化和適應(yīng)機(jī)制相繼開展了大量工作。本研究為深入闡明大型甲殼動(dòng)物適應(yīng)深?;苌鷳B(tài)系統(tǒng)的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ),研究結(jié)果在線發(fā)表于深海研究領(lǐng)域的權(quán)威雜志Deep-Sea Research Part I-Oceanographic Research Papers(JCR 1區(qū))上。
本研究得到了中科院海洋先導(dǎo)專項(xiàng)和中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目的資助,惠敏博士為論文第一作者。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.dsr.2018.03.014