我院积极为研究生营造科研氛围,鼓励研究生自主创新,不断提升研究生的科研能力和水平。今年7月份以来,我院2021级研究生吴扬扬、程春醒在国际学术期刊《Animals,中科院二区,JCRQ1区》、《Frontiersin Microbiology,中科院二区,JCRQ1区》发表最新研究成果。
1、气候变化背景下的海水温度上升和酸化是威胁珊瑚健康的重要因素。然而,之前的研究大多都集中在单因素(高温或酸化)对珊瑚的影响,实际上温室气体排放引起的海水酸化和升温是同时发生的。酸化与变暖之间的相互作用将对珊瑚产生更为严重的影响。然而,珊瑚潜在的适应机制尚未弄清。珊瑚生长缓慢,对生长环境要求较高,繁殖周期长,实验室养殖成本高,培养较困难。海葵和石珊瑚一样与虫黄藻建立共生关系,并且没有钙质骨骼,养殖条件要求低,这使海葵逐渐成为珊瑚相关研究领域重要的模式生物。本研究以海葵(Heteractiscrispa)为研究对象,探究其在气候变化背景下的适应机制。
研究显示,共生虫黄藻叶绿素水平的上升可能是海葵适应海洋酸化的重要方式,海水温度上升是导致海葵白化的主要原因。共生虫黄藻甾体合成,特别是胆固醇的合成可以作为评价海葵(珊瑚)健康的重要标志性代谢物。研究结果为了解海洋生物适应气候变化机制提供参考。相关研究成果“AdaptiveResponses of the Sea Anemone Heteractiscrispa tothe Interaction of Acidification and GlobalWarming”在线发表在《Animals》上,吴扬扬(2021级硕士研究生)为论文第一作者,程春醒(2020级硕士研究生)参与了此项工作,蒋骄云博士为通讯作者(Wu,Y.Y., Tian, W.F., Chen, C.X., Ye, Q.Q., Yang, L., Jiang, J.Y*.Animals 2022, 12(17), 2259; https://doi.org/10.3390/ani12172259)。
2、全球气候变暖引起的水体温度上升是影响水生生物生存和生长的重要因素。研究表明,淡水生态系统对气候变化更为敏感,水温升高对水生生物免疫、代谢、发育、生长繁殖等产生不良影响,从而制约水产养殖业的健康发展。中华圆田螺(Cipangopaludinacathayensis)是我国十大水产优质资源之一,近年来随着市场需求的不断扩大,养殖产量逐年升高。作为广西的重要养殖水产品之一,在广西经济发展中占有重要地位。然而,高温胁迫下中华圆田螺的适应机制尚未弄清。肠道菌群的变化对生物的环境适应能力具有重要影响。因此,基于16SrRNA高通量测序技术,比较分析了适温和高温胁迫下中华圆田螺肠道菌群多样性的适应性变化特征。
研究显示,高温引起中华圆田螺肠道菌群结构发现显著变化,潜在的益生菌(Pseudomonas,Aeromonas, Rhodobacter, andBacteroides)丰度下降,而致病菌丰度上升(Halomonas)。通路分析显示,大部分显著富集通路与疾病相关。本研究初步揭示了不同生存温度对中华圆田螺肠道菌群的影响,为中华圆田螺养殖产业的健康发展提供重要参考。相关研究成果“Characterizationof gut microbiome in the mud snailCipangopaludina cathayensisin response to high-temperaturestress”发表在《Animals》上,吴扬扬(2021级硕士研究生)和程春醒(2020级硕士研究生)为论文共同第一作者,蒋骄云博士为通讯作者(Wu,Y.Y﹟., Chen, C.X﹟., Yang,L.,Ye, Q.Q., Li, W.H., Jiang, J.Y*. Animals 2022, 12(18),2361; https://doi.org/10.3390/ani12182361)。
3、镉(Cd)是水环境中主要的重金属污染物之一。广西作为我国重要的有色金属之乡,是水环境Cd污染较严重地区之一。Cd可以在水生动物体内累积,并通过食物链转移到人体,对人类健康产生重大影响。中华圆田螺在Cd胁迫下的适应机制鲜有报道。基于16SrRNA高通量测序技术,比较分析了正常和Cd胁迫下中华圆田螺肠道菌群多样性的适应性变化特征。
研究显示,中华圆田螺对低浓度Cd暴露(0.5mg/L)具有一定的耐受性,Psudomonas可能对其适应性起重要作用;而高浓度Cd(1.5mg/L)暴露显著改变中华圆田螺肠道微生物多样性,导致疾病相关通路富集而异生物质(xenobiotic)生物降解相关通路下调。本研究初步揭示了Cd胁迫对中华圆田螺肠道菌群的影响,为中华圆田螺养殖产业的健康发展提供重要参考。相关研究成果“Effectsof cadmium exposure on intestinal microflora of Cipangopaludinacathayensis”发表在《FrontiersinMicrobiology》上,蒋骄云博士为论文第一作者,吴扬扬(2020级硕士研究生)和程春醒(2020级硕士研究生)等参与了本项工作。(Jiang,J.Y., Li, W.H., Wu, Y.Y., Cheng, C.X., Ye, Q.Q., Feng, J.X., Xie,Z.X*. Frontiers in Microbiology 2022, 13,984757; https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.984757)。
相关研究工作在蒋骄云博士的指导下完成。蒋骄云博士一直从事水生生物学、水生生物环境互作机制、水产养殖相关研究工作,主要关注气候变化、环境污染(重金属、微塑料等)对水生生物生理、代谢、生长等方面的影响。研究还得到了生物教学实验中心叶泉清老师、杨柳老师等的帮助,同时也得到了广西大学李文红教授和广西壮族自治区兽医研究所谢芝勋研究员的大力支持。研究工作获得了广西八桂学者计划基金项目(2019A50)、国家重点研发项目(2021YFD1100106)、广西中青年教师基础能力提升项目(2021KY0056)、珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室主任基金项目(ERESEP2021Z10)的资助。