华南师范大学束文圣教授团队及其合作者揭示蓝藻适应不同环境的分子机制

近日，Nature旗下微生物生态学ding级期刊The ISME Journal（IF2019 = 9.18）在线发表了华南师范大学生命科学学院生态科学研究所束文圣教授团队、中国科学院水生生物研究所宋立荣研究员课题组、暨南大学生命科学技术学院韩博平教授课题组联合研究题为“Comparative genomics reveals insights into cyanobacterial evolution and habitat adaptation”的研究论文。

蓝藻是地球生物圈形成和环境塑造过程中起关键性作用的生物类群，是地球上重要的初级生产者。目前地球上已发现的蓝藻多达两千余种，类群广泛分布于水生及陆生生态系统，如海洋、河流、热泉、稻田、沙漠极地等。然而，对于蓝藻适应不同环境的遗传机制尚不清楚。束文圣教授团队及合作者利用650株蓝藻菌株的基因组数据进行遗传进化与比较分析来探究蓝藻适应海洋、淡水和陆地环境的遗传机制。研究发现：(1) 基因家族扩张是陆地蓝藻适应环境变化的普遍策略，而大多数海洋蓝藻以基因家族收缩来适应海洋环境的营养不足；(2) 鉴定得到数百种基因与特定环境显著相关，如光感应、渗透压调节和营养物质运输相关的基因在不同环境的蓝藻基因组中丰度差异明显，暗示这些基因在环境适应过程中的重要功能；（3）水平基因转移（HGT）是蓝藻获取适应不同环境的功能基因的重要来源。本研究拓展了对蓝藻基因组演化及其适应不同环境的机制认识。

华南师范大学生命科学学院为该论文的di一完成单位和通讯单位。陈梦云博士为论文di一作者，中国科学院水生生物研究所宋立荣研究员、暨南大学韩博平教授和束文圣教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重点项目和青年基金项目的资助。