近日,中国科学院南海海洋研究所助理研究员巩三强与其合作者，成功揭示了冷水珊瑚共生微生物多样性及其功能之谜。相关研究成果发表在美国微生物学会的《Microbiology Spectrum》/《微生物光谱》期刊上。巩三强为第一作者，南海海洋所研究员赵美霞和广西南海珊瑚礁研究重点实验室教授余克服为共同通讯作者。 珊瑚礁生态系统被誉为“海洋中的热带雨林”，由于其生物多样性高，为地球系统及人类提供了重大的生态服务和应用价值。在长期的进化过程中，珊瑚和其共生微生物共同形成了珊瑚微生态系统，该系统的成员包括珊瑚宿主、共生虫黄藻、细菌等。 冷水珊瑚通常生活在光照弱、水温低的海洋深水区，因此对于他们的研究，长期以来受到潜水设备和成本的限制。但随着我国“深海勇士”号等深海科考器的投入使用，原本神秘的冷水珊瑚群落及其微生物多样性和功能的研究得以实施。 研究团队利用“深海勇士”号载人潜水器,在我国南海北部260-370米不同站位采集了3种不同类型的冷水珊瑚样本。通过高通量基因测序及组织切片观察等技术,首次在冷水珊瑚中确证了具有细胞活性的虫黄藻类群(Cladocopium和Durusdinium)的存在,并在基因转录水平重构了完整的冷水珊瑚虫黄藻的关键代谢途径,包括光合碳固定等。同时,研究还初步界定了几个丰度较高的细菌新类群,包括新命名的珊瑚三(Coralsanbacteria)菌门和珊瑚强(Coralqiangbacteria)菌门。研究认为Coralsanbacteria可能是光合细菌蓝藻的祖先类群,并在基因转录水平重构了完整的冷水珊瑚细菌的关键代谢途径。 本项研究拓展了我们对共生虫黄藻分布范围的认识,发现了珊瑚中细菌通过非光合固碳途径提供有机碳给冷水珊瑚，帮助其适应弱光低温的环境，同时揭示了冷水珊瑚微生态系统可能是海洋中微生物多样性比较高的热点区域。这一发现为深入研究冷水珊瑚共生体的共生机制和环境适应机理提供了坚实的基础。 该研究得到了国家重点研发计划、广东省自然科学基金、广西南海珊瑚礁研究重点实验室开放基金、中央公益性研究基金等项目的资助。 相关论文信息:Sanqiang,G.,jiayuan,L.,Xuejie,J.,Lijia,Xu.,Meixia,Z.,Kefu,Y.(2023).Unfolding the secrets of microbiome(Symbiodiniaceae and bacteria)in cold-water coral.Microbiology Spectrum.doi/10.1128/spectrum.01315-23. 文章链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01315-23 查看详细>>

近日,中国科学院南海海洋研究所助理研究员巩三强与国内科研人员合作，首次分析了蓝光在珊瑚热白化中的潜在作用,发现蓝光能够增强珊瑚共生体的热白化耐受性。这项重要发现开启了一种新的在全球气候变化背景下通过光调控进行珊瑚保护和拯救珊瑚礁生态系统的思路。相关研究成果发表在国际知名生态学期刊《Ecological Indicators》（生态指标）上。 珊瑚礁以其丰富的生物多样性和高初级生产力，被誉为“海洋中的热带雨林”。它们是海洋生物的栖息地，也为沿海居民提供了食物来源。然而，由于全球变暖、海洋酸化和人类活动等诸多因素的影响，全球近三分之一的珊瑚正面临濒临灭绝的危险，30-70%的珊瑚礁生态系统已严重退化。 研究人员结合珊瑚组织学、珊瑚代谢特征分析及宏转录组测序等技术,发现蓝光能够通过改善珊瑚和其共生虫黄藻之间的共生互作关系，增强珊瑚对热白化的耐受性。此外，研究还揭示了热胁迫下，除共生虫黄藻光合作用产生的活性氧外，珊瑚宿主释放的活性氧也与珊瑚白化有关,并从分子水平检测到宿主D型氨基酸氧化可能是热胁迫下宿主活性氧的释放途径之一。 该研究不仅为保护珊瑚及拯救珊瑚礁生态系统提供了新方法，还为理解和阐释珊瑚白化现象提供了新的理论依据。 巩三强为该论文第一作者，广西南海珊瑚礁研究重点实验室教授余克服、中国科学院南海海洋研究所研究员张跃环为论文共同通讯作者。 该研究得到了广东省自然科学基金、广西南海珊瑚礁研究重点实验室开放基金、海南省重点研发计划项目和中央公益性研究基金等项目的资助。 相关论文信息: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. 文章链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01315-23 查看详细>>

菲律宾将采用澳大利亚海洋科学研究所（AIMS）开发的ReefCloud珊瑚礁监测智能平台，提高当地珊瑚礁信息管理能力，以应对气候变化和生态压力。ReefCloud是新一代人工智能（AI）数字平台，通过机器学习和高级分析技术，可快速提取和共享珊瑚礁图像数据，从珊瑚礁颜色、形状和大小中识别出大约700万个参数，识别珊瑚的类型并自动分析珊瑚礁演化规律，提供智能服务，提高全球珊瑚礁的长期复原力。据悉，该平台分析准确率高达80-90%，比传统的人工评价快700倍。 此外，菲律宾同时将在载人和自主水面舰艇上安装ReefScan Transom高分辨率光学成像系统，以提高珊瑚礁、棘冠海星和海草海底调查能力。ReefScan具备人工智能（AI）计算能力，水下拍摄到图像可传输到ReefCloud进行分析。（熊萍编译） 查看详细>>

空间是生物学过程发生的媒介，空间结构在小到细胞大到生态系统的所有生物过程中都发挥着重要作用。然而，珊瑚全生物体的代谢组结构尚未得到充分研究。 美国夏威夷大学提供了一种代谢组学方法，从珊瑚虫开始研究珊瑚的生物化学特性。研究分析了珊瑚礁内多个珊瑚群中多个分支的单个珊瑚虫代谢组，以评估生化物质在多个空间（~1毫米-100米）和组织（珊瑚虫、分支、珊瑚群、种群）尺度上的空间分布。了解珊瑚礁生化物质在不同尺度上的变化和空间分布，有助于深入了解珊瑚全生物体的空间生态学，对未来研究中的实验设计和数据解释至关重要。（熊萍编译） 查看详细>>