新加坡国立大学的海洋生态学家发现珊瑚基因表达受到短期热量和沉积物压力的影响,这为更有效的珊瑚礁管理策略提供了重要的见解。
由于全球变暖的影响,珊瑚群落面临更大的环境压力。位于靠近陆地的沿海水域的那些通常暴露于其他压力条件下,例如由于陆地活动导致的沉积速率增加。珊瑚对不同环境压力因素的反应能力仍不明确。尽管基于转录组学的研究侧重于单个变量(如热量)已经提高了对珊瑚响应环境变化的能力的理解,但是海洋系统中的多个共同发生的压力因素已被充分研究。
来自新加坡南部岛屿三个珊瑚礁地点的珊瑚(热量和沉积物)的两个主要压力源的影响研究了两个主要压力因素的Peter Todd教授和Rosa Celia Poquita-Du博士。该研究涉及一项非原位实验(约3周),分子实验室工作和生物信息学,大约需要一年的时间才能完成。他们发现,Pocillopora acuta珊瑚暴露于短期的热量和沉积物压力会导致其基因表达模式发生显着变化。他们发现热应激是引起基因表达变化的主要驱动因素,而非沉积物应激。然而,在存在热和沉积物应激物的情况下,组合效应远大于预期,表明协同效应。
研究人员还发现,与纤毛发育相关的特定基因特异性地反应于组合应激源。纤毛是珊瑚上的小线状附属物,具有重要的功能(例如沉积物排斥和摄食),它们是珊瑚生存的重要组成部分。这一发现表明,当沉积加剧热应力加剧时,珊瑚持续维持其睫状结构的能力可能会受到影响。
托德教授说:“目前关于珊瑚中基因功能的知识非常有限。本工作中报道的对热量和沉积物有反应的基因组合是更好地理解它们功能的起点。这对于开发能够发挥作用的遗传标记非常重要。目标是监测珊瑚对特定环境压力条件的反应。“
在他们研究的下一阶段,研究小组计划研究珊瑚基因表达水平与珊瑚适应性(例如生长,钙化,脂质生成)之间的关系,以更好地了解珊瑚中关键基因的功能。这对于涉及增强珊瑚中选定属性的干预策略至关重要,这样当环境条件变得更加紧张时,它们可以继续生存。