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科研动态共计 624 条信息

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1 构建有潜在高亲和力的甲烷氧化菌Upland Soil Cluster α-变形杆菌(USCα)的基因 2020-01-26

近日,地外海洋系统研究室与普林斯顿大学地球科学系Tullis C.Onstott教授研究团队合作在国际期刊《Microbiology Resource Announcements》上发表了题为“Metagenome-Assembled Genome of USCαAHI,a Potential High-Affinity Methanotroph from Axel Heiberg Island,Canadian High Arctic”的论文。深海所刘翠艳研究员为通讯作者。 该研究团队在2011-2013年期间在加拿大北极高地海伯格岛(Axel Heiberg Island;AHI)检测到含低碳的冻土夏季时分是甲烷汇,并在2015-2016年报道了AHI融冻层含活跃的微生物,负责氧化空气中低甲烷浓度的微生物丰度非常低(~1%)。不过,这些高亲和力的甲烷氧化菌未被培养和分离。 本研究从21个融冻层的实验样品提取的宏基因组数据,通过拼接手法,构建了有潜在高亲和力的甲烷氧化菌Upland Soil Clusterα-变形杆菌(USCα)的基因组,从而揭示其生理和生长需要。   查看详细>>

来源:中科院深海科学与工程研究所 点击量:12

2 Nature Communications刊发海洋试点国家实验室海洋细菌相互作用机制研究新进展 2020-01-26

2020年1月15日,青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室张玉忠教授团队在Nature Communications(《自然·通讯》)在线发表题为“A predator-prey interaction between amarine Pseudoalteromonas sp.and Gram-positive bacteria”(海洋假交替单孢菌与革兰氏阳性细菌之间的一种新型捕食相互作用)的研究论文,张玉忠教授为该论文的通讯作者。 细菌在海洋生态系统中无处不在,在海洋营养物质循环中发挥着至关重要的作用。细菌的死亡是细菌种群控制和生态系统营养物质再循环的重要过程。除了病毒和原生生物导致的细菌死亡外,掠食性细菌对其它细菌的捕食也是导致细菌死亡的重要因素。目前蛭弧菌和类蛭弧菌对革兰氏阴性菌的捕食已见报道。但是到目前为止,尚不清楚分别占海水和沉积物中细菌总数14%左右和25%左右的革兰氏阳性菌是否也存在着被细菌捕食的过程。 作者从海洋沉积物中分离到一株革兰氏阴性菌Pseudoalteromonas sp.strain CF6-2。该菌株能通过II型分泌系统分泌金属蛋白酶Pseudoalterin,并利用Pseudoalterin杀死多种具有不同肽聚糖(PG)组成类型细胞壁的革兰氏阳性菌。Pseudoalterin能与革兰氏阳性细菌细胞壁肽聚糖的糖链结合,并降解肽聚糖的肽链,裂解细胞壁,导致细胞死亡。这一过程释放出的营养物质,包括肽聚糖来源的D-氨基酸,可以被CF6-2菌株利用并支持其生长。更为奇特的是,革兰氏阳性细菌细胞壁肽聚糖中的主要组分甘氨酸或甘氨酸寡肽是Pseudoalterin表达和分泌的诱导物。进一步的生物信息学分析表明,革兰氏阴性和革兰氏阳性海洋细菌之间的这种新型捕食-被捕食相互作用可能在海洋中广泛存在,并可能代表革兰氏阳性细菌死亡及海洋微生物食物环中营养物再循环利用的一种新机制。 该论文由山东大学、中国海洋大学、青岛海洋科学与技术试点国家实验室、中国极地研究中心、英国University of Warwick和澳大利亚University of Tasmania等单位的相关学者合作完成,该研究得到了国家自然科学基金项目(U1706207,91851205)、科技部重点研发计划项目(2018YFC1406700)、青岛海洋科学与技术试点国家实验室“鳌山人才”卓越科学家专项等项目的资助。 文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-019-14133-x 查看详细>>

来源:青岛海洋科学与技术国家实验室 点击量:10

3 中科院海洋所首次定量化揭示热带大气季节内振荡引起的海洋次表层环流变异规律和动力学机制 2020-01-14

日前,《地球物理学研究快报》(Geophysical Research Letters)发表海洋所王凡研究组在热带西太平洋次表层流对热带大气季节内振荡(MJO)的响应新进展,首次定量化揭示了MJO引起的海洋次表层环流变异规律和动力学机制。 热带西太平洋海洋环流系统对印度洋-太平洋地区热量、水文分布具有重要的调控作用。研究该环流系统多尺度变异规律及其动力学机制,对于探索热带西太平洋内部洋流结构、揭示海气相互作用机理、提高模式预报准确度等具有重要的意义。但是目前,对于热带西太平洋环流变异的研究多集中于易于获得卫星观测数据的表层流系统,而同样至关重要的次表层流(水深范围300-600米)因为观测数据难以获得,所以研究比较薄弱。 海洋所王凡课题组在热带西太平洋海洋环流系统演化方面已经深耕多年,其在热带西太平洋布放的多套潜标阵列,已经获取了长达15个月的上层1000米温度、盐度和流速等连续宝贵记录。基于这些资料,研究团队首次揭示了次表层流NSCC和NESC的变异规律。研究发现:秋季时,表层NECC增强并发生南移,次表层NSCC和NESC也随之增强。该次表层流的增强特征与表层NECC的南北移动紧密相连,其根本原因是海盆尺度风场强迫的第一斜压Rossby波向西传播。而在年际变异上,El Ni?o事件能够引起NECC增强和南移,以及NESC的减弱,导致次表层具有更加复杂的垂直结构,从而表现出与表层流不一致的变异(Song et al.2018)。 MJO是发生在热带地区的周期为30~60天的主要向东传播的大气振荡,能够引起大气强烈对流和西风爆发现象,进而影响ENSO发生。在以上认识基础上,研究人员进一步猜想MJO变异也一定会对次表层流的变异有所贡献。为研究该问题,研究人员使用热带西太平洋仅有的2套长达5年(2014-2018年)的潜标观测数据进行分析,发现次表层流同样具有相似的周期为20-90天的季节内振荡,并且该信号与大气MJO有关。MJO引起表层NECC在西风爆发之前(后)增强(减弱),其信号可以影响到水深600米,造成次表层流的变化幅度与平均流的量值相当。进一步的观测分析和模式实验证实:MJO通过引起西风爆发,激发出海洋Rossby波,从而引起次表层流的变异(Song et al.2019)。 研究成果揭示了热带西太平洋次表层环流对大气MJO的响应过程,首次发现大气MJO对深层环流的影响可达水深600米,定量给出了MJO引起的深层环流的变异振幅,并指出西风爆发期间海洋环流的季节内变异主要与MJO引起的风场有关。虽然研究利用宝贵的潜标数据取得了新的研究进展,然而人们对次表层流的变异规律依然知之甚少。因此,提高深层现场观测尤其是高空间分布率的潜标长时间观测非常必要。 本研究成果以宋丽娜助理研究员为第一作者、王凡研究员为通讯作者,发表于国际学术期刊Deep Sea Research Part I和Geophysical Research Letters,并得到国家自然科学基金、全球变化与海气相互作用专项以及海洋试点国家实验室鳌山科技创新计划项目等联合资助。 参考文献: Lina Song,Yuanlong Li,Fan Wang,Jianing Wang,Chuanyu Liu,2018.Subsurface structure and variability of the zonal currents in the Northwestern Tropical Pacific Ocean.Deep Sea Research Part I.,141,11-23,doi.org/10.1016/j.dsr.2018.09.004. 链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0967063718301699 Lina Song,Yuanlong Li,Chuanyu Liu,Fan Wang,Jianing Wang,2019.Observed Deep-reaching Signatures of the Madden-Julian Oscillation in the Ocean Circulation of the Western Tropical Pacific,Geophysical Research Letters,46,10.1029/2019GL085606. 链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019GL085606 查看详细>>

来源:中科院海洋研究所 点击量:28

4 中科院南海海洋研究所揭示海龙科鱼类复杂性状的适应进化机制 2020-01-14

1月9日,国际著名学术期刊《国家科学评论》(National Science Review)在线刊发了由中国科学院南海海洋研究所林强研究员团队主导,新加坡国家科技局等科研单位合作完成的研究论文“Comparative genomics reveal shared genomic changes in syngnathid fishes and signatures of genetic convergence with placental mammals”。报道了以海龙科鱼类为代表的海洋鱼类复杂性状演化的基因调控机制,为海洋动物的进化与环境适应性研究开拓了新视角。 海龙科鱼类是种间表型变异十分丰富的小型海洋鱼类,主要生活在海洋近岸与岛礁区域;因其特异的体型结构与“雄性育儿”繁殖策略等独特性状,被视为海洋生物进化和物种保护研究的旗舰类群。 研究团队通过多种海洋鱼类全基因组比较与解析,揭示了海龙科鱼类进化速率的特征;随后,在对不同海龙科物种复杂性状形成机制的分析过程中,发现了SCPPs、tbx4等功能基因在物种性状进化过程中的关键功能,揭示了Pcdh基因家族在海龙科物种中显著扩张,阐明non-clustered Pcdhs基因对于海龙科物种胎盘发育和胚胎着床的功能特征;该研究原创性地将海龙科物种的胎盘与高等哺乳动物的胎盘进行趋同进化研究,从全基因组层面进行深入挖掘,发现了海龙科鱼类118个基因与胎盘类哺乳动物趋同进化,且这些基因参与了育儿袋内细胞增殖与凋亡、血管增生及胚胎发育等生命过程。 研究团队围绕海洋生物适应进化领域的核心科学问题,通过跨物种比较基因组学研究思路,建立了新颖的研究方法,为系统挖掘复杂性状的分子基础提供了重要认知,为重新认识海洋鱼类演化及其环境适应性进化研究提供了新思路。 研究团队张艳红副研究员和Vydianathan Ravi博士为论文的共同第一作者,百迈客公司韩凤鸣博士为合作作者,林强研究员和Byrappa Venkatesh教授为论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金重大项目、中国科学院基础前沿科学研究计划从0到1原始创新项目等项目的联合资助。 相关论文信息:https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwaa002/5698823?searchresult=1 查看详细>>

来源:中科院南海海洋研究所 点击量:27

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