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科研动态共计 1,615 条信息

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1 上海海洋大学在国际Argo官网发布数据产品 2023-01-27

近日,由上海海洋大学和自然资源部杭州全球海洋Argo系统野外科学观测研究站联合研制的全球海洋Argo网格数据集(简称“GDCSM_Argo”)在国际Argo官方网站(https://argo.ucsd.edu/data/argo-data-products/)正式发布,这是我国在国际上公开发布并定期更新的第二款全球海洋Argo网格数据集。该数据集可广泛应用于海洋、气象、渔业海洋学等领域的基础研究,以及海气耦合数值模拟和业务化海洋/天气预测预报等。 上海海洋大学海洋科学学院东海生境演变与渔业资源创新团队,联合自然资源部第二海洋研究所研究人员,利用梯度依赖最优插值方法研发的GDCSM_Argo数据集,包含了全球海洋从海面到1975米水深范围内的海水温度和盐度,以及声速、混合层深度、温跃层下界深度和温跃层强度等物理海洋环境要素,其水平分辨率为1°×1°,垂向为0-1975米水深范围内共58层,时间范围为2004~2021年、分辨率为月,预计每半年更新一次。 上海海洋大学张春玲副教授为第一作者的相关研究成果“Global Gridded Argo Dataset Based on Gradient-Dependent”专门介绍了GDCSM_Argo网格数据集的研制过程、关键技术和独特优势等,经与国际上已有的全球海洋网格数据产品进行了验证比较发现,采用各向异性相关尺度构建的Argo数据集能够在不增加计算量的前提下起到网格加密的效果,从而更充分地提取观测数据的中小尺度信号,其不仅可以满足随着Argo观测资料时间序列和剖面数据量的不断增长,网格数据集能快速更新的迫切需求,而且有助于提高人们对复杂多变的海洋多尺度动力过程,及其对渔场变迁影响机制的认知。 该数据集的研发得到了国家科技部基础性工作专项、全球渔业资源调查监测评估专项等项目的资助,历时九年,几经改进和完善,最终成为目前国内同类数据集中,获得国际Argo官方认可,并能实现定期更新的两个数据集之一。 数据集下载链接:ftp://data.argo.org.cn/pub/ARGO/GDCSM/ 论文链接:https://doi.org/10.3390/jmse10050650 查看详细>>

来源:上海海洋大学 点击量:0

2 上海海洋大学徐田军团队在iScience发表鱼类表观遗传学研究成果 2023-01-27

近日,上海海洋大学徐田军教授团队在m6A甲基化对鱼类先天免疫机制的调控研究方面取得新进展,该成果以《FTO promotes innate immunity by controlling NOD1 expression via m6A-YTHDF2 manner in teleost》为题发表于Cell子刊《iScience》(DOI:10.1016/j.isci.2022.105646)。上海海洋大学博士研究生耿尚为论文第一作者,徐田军教授为通讯作者。 m6A是真核生物RNA中的一种表观遗传修饰方式。越来越多的研究表明,m6A对细胞功能及生物学过程具有重要的调节作用,包括影响mRNA代谢、生殖发育、干细胞分化及再程序化、生物钟等。但m6A修饰在低等生物中的功能以及作用机制尚不清楚。 FTO已被证明是一种可以擦除mRNA内部m6A的去甲基化酶,该课题组以低等生物鱼类为研究对象,发现FTO以依赖于其去甲基化酶活性的方式改善了鱼类机体抵御病毒和细菌入侵的能力。基于MeRIP-seq高通量测序结果,该课题组将FTO的靶基因锚定到鱼类NLR信号通路中的重要免疫受体NOD1,并发现FTO可以擦除NOD1的m6A修饰,进而避免m6A识别蛋白YTHDF2对NOD1的降解,最终提高了机体的先天免疫和抗病能力。 长期以来,该课题组围绕鱼类RNA开展了系列研究,在国际权威学术期刊发表了数十篇鱼类RNA调控机制的原创性论文。本研究工作首次阐述了m6A修饰在鱼类先天免疫过程中的分子调控机制,研究结果为开展鱼类的疾病防控和免疫防治奠定了基础。 查看详细>>

来源:上海海洋大学 点击量:0

3 自然资源部第三海洋研究所”在海底有机物原位矿化微生物方面取得新进展 2023-01-27

近日,自然资源部第三海洋研究所“深海微生物代谢机制与环境作用创新团队”(以下简称团队)先后在微生物学与环境科学国际知名学术期刊《mSystems》(JCR一区期刊,IF 7.3)和《Science of the Total Environment》(JCR一区TOP期刊,IF 10.8)上分别发表了题为“Frequent Occurrence and Metabolic Versatility of Marinifilaceae Bacteria as Key Players in Organic Matter Mineralization in Global Deep Seas”和“Lignin-oxidizing and xylan-hydrolyzing Vibrio involved in the mineralization of plant detritus in the continental slope”的研究成果。 1.深海微生物原位培养技术研发与应用 海洋是地球上最大的碳库。在大陆架及大洋环境中,每年有大量陆地和海洋来源有机物输入到海底。当浮游动物粪便、尸体、木块与植物碎屑沉降到深海后,哪些微生物参与有机物的降解,仍很不确定。为回答这些问题,团队牵头研制了深海微生物原位长期富集系统,来发现真正的深海原位分解者。从海试到多个大洋航次成果应用,该团队连续在南海深海海底、西太平洋海山、东太平洋海底平原和西南印度洋海底等不同深海环境开展了4-17个月的长期原位实验。结合室内分析,发现了有机物海底厌氧降解的独特菌群结构和功能类群,揭示了不同微生物对海底快速沉降有机物的响应过程。原位富集与菌群分析相关成果已预印发表(文章链接:https://www.researchsquare.com/article/rs-1700182/v3)。 针对深海木质素、纤维素、蛋白质等大分子有机物降解优势类群的多样性、全球分布特征、有机物降解机制和深海环境适应性,开展了深入研究。研究结果为评估海洋储碳过程中的微生物影响提供不可替代的原位观测依据。 2.弧菌是大陆架深海原位木质素氧化与半纤维素水解的优势菌 原位数据发现发现,在南海3000多米深海海底,水解、矿化植物纤维素与木质素的是一组特殊的弧菌(Vibrio)。尽管弧菌在海洋中非常常见,但在其深海海难降解有机物矿化中的作用未见报道。该研究发现,在南海海底富集菌群中,弧菌的相对丰度显著高于另外印度洋、太平洋海底富集物,暗示深海弧菌可能在大陆架边缘海海底对植物来源有机物的矿化发挥重要作用。优势弧菌包括Vibrio harveyi、Vibrio alginolyticus、Vibrio diabolicus和Vibrio parahaemolyticus,而且在全基因组系统进化树上聚集成簇。实验研究发现,海底来源的弧菌在厌氧和有氧条件下均可利用木质素和木聚糖生长。胞外酶检测发现,深海弧菌在氧化木质素的过程中LiP氧化酶起到最重要的作用;基因组和转录组分析,发现深海弧菌在多种过氧化物酶(KatG、LiP和DyP)、超氧化物歧化酶(MnSOD和FeSOD)等的协同作用下将木质素解聚并最终氧化。结果暗示,在大陆架边缘海海底,深海特殊功能类群弧菌对海岸带与陆地植物来源木质素等有机物、解聚与矿化过程中所发挥着关键作用,进而可能影响到陆源有机物的大陆架埋藏与转化,并驱动了元素生物地球化学循环。 3.大洋深海有机物厌氧降解优势菌Marinifilaceae:多样性及代谢机制 通过深海原位培养系统发现,Marinifilaceae(MF)科的细菌存在于不同大洋深海有机物的深海富集物中,是一类全球分布的重要厌氧有机物降解菌。全基因组系统进化分析发现,MF类群主要分为9个分支(MF-1至9)。不同分支的MF类群具有不同的有机物降解机制和环境适应性机制。其中,MF-2亚群擅长水解多种水解多糖(纤维素、木聚糖、淀粉、果胶、淀粉、含N-乙酰基的多糖等),并能氧化木质素。更有意思的是,其在木质素氧化过程耦合着生物固氮,补充植物有机物中的氮匮乏;而MF-1、MF-3和MF-4类群擅长水解蛋白质。宏转录组数据证明,不同类群在深海原位环境下的代谢活性。根据全球数据发现,MF类群广泛分布于全球海洋各类环境中。特别是,在有机物丰富的环境中,MF平均丰度显著高于寡营养环境,暗示MF细菌可能属于机会主义者,等待着海洋中大块有机物沉降的”盛宴”。MF细菌在海洋有机物的厌氧矿化过程中发挥着关键作用,并与其他元素(硫、氮和金属元素)的原位生物地球化学循环相耦合,对全球生物地球化学循环可能有不可替代的作用。其在海洋有机物矿化、生物固氮中的作用与生态贡献值得进一步关注。 第一作者:李建洋,为我所与天津大学联合培养博士研究生;致谢:该研究先后得到科技部海洋863、国家自然科学基金、中国大洋专项和所科研基金等项目的支持。 通讯作者:该创新团队首席、项目负责人邵宗泽研究员以及以及天津大学汪光义教授。 主要研究人员还包括:董纯明副研究员(海洋三所)、周东辉(杭州电子大学)等。 两篇论文已在线发表,并分别与2022年11月和2023年1月正式发表,论文链接为: https://journals.asm.org/doi/10.1128/msystems.00864-22 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722058132 查看详细>>

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4 中国科学院海洋研究所揭示新几内亚沿岸潜流年际变率的空间差异及其机制 2023-01-19

近日,地学领域期刊《地球物理研究杂志:海洋》(Journal of Geophysical Research:Oceans)发表了中科院海洋所胡敦欣院士课题组最新研究成果“Currents off the Papua New Guinea coast during and after the El Nino of 2015-2016”,揭示了2015-2016极端El Nino事件期间热带太平洋西边界流-新几内亚沿岸潜流的变化规律,以及年际信号的空间分布特征及其与上游环流之间的关系。 新几内亚沿岸潜流(NGCUC)作为一支重要的太平洋西边界流携带着源于南太平洋的高盐水团和年际信号穿过所罗门海的复杂地形,通过不同的海峡进入赤道太平洋,对ENSO期间南北半球间的水团分配和暖池的调制具有重要意义。以往的观测和数值模拟均指出进入所罗门海的流量和通过Vitiaz Strait、Solomon Strait流向赤道太平洋的流量存在显著的ENSO信号,但该信号受所罗门海复杂海峡通道的影响以及沿西边界流上下游的空间演变规律及其机制尚待进一步探究。 近年来,海洋所通过NPOCE国际计划与巴布亚新几内亚大学建立了密切的合作关系,在新几内亚沿岸流域建立了长期连续潜标观测阵列。基于观测数据和数值模拟,该研究发现所罗门海上400 m的平均输送中约54%通过Vitiaz Strait流出,而在年际尺度上通过Vitiaz Strait的ENSO信号(0.84 Sv)要弱于Solomon Strait(1.1 Sv),体现了Vitiaz Strait狭窄地形对年际信号的限制作用。尽管如此,通过Vitiaz Strait的NGCUC仍然携带显著的ENSO信号,该信号在向西输送的过程中明显减弱。流量收支分析显示,在NGCUC向西输送并逐渐靠近赤道的过程中,与ENSO呈反相关的SEC南分支逐渐汇入NGCUC中,从而减弱了其年际变化强度。此外,El Nino期间NGCUC在温跃层以上和以下分别表现出顺时针和逆时针的跨赤道环流异常,相反的环流异常出现在La Nina期间。这种环流异常不是新几内亚沿岸的局地特征,而是ENSO循环充放电过程中大尺度环流异常的一部分。该研究揭示了热带太平洋西边界流的重要分量-新几内亚沿岸潜流在2015-2016极端El Nino期间的变化规律,阐明了ENSO信号在上下游复杂地形条件下的空间演变特征及其机制,进一步完善了对热带西太平洋环流年际变化的认识。 论文第一作者为中科院海洋所博士研究生武杰,合作者包括张林林研究员、王凡研究员、胡敦欣院士以及巴布亚新几内亚大学Chalapan Kaluwin教授。研究得到了中科院先导专项、国家重点研发计划、“一带一路”国际科学组织联盟联合研究合作专项、国家自然科学基金等项目资助。海上考察得到基金委共享航次计划和中科院先导专项资助,依托“科学”号考察船执行。 文章信息: Wu,J.,Zhang,L.*,Wang,F.,Kaluwin,C.,&Hu,D.(2022).Currents off the Papua New Guinea coast during and after the El Nino of 2015–2016.Journal of Geophysical Research:Oceans,127(12),e2022JC018760.https://doi.org/10.1029/2022JC018760 Zhang,L.*,Wu,J.,Wang,F.,Hu,S.,Wang,Q.,Jia,F.,Wang,F.,&Hu,D.(2020).Seasonal and interannual variability of the currents off the New Guinea coast from mooring measurements.Journal of Geophysical Research:Oceans,125(12),e2020JC016242.https://doi.org/10.1029/2020JC016242 查看详细>>

来源:中科院海洋研究所 点击量:0

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