10月8日，全球變化生物學(xué)期刊Global Change Biology以Article形式在線刊發(fā)了黃海水產(chǎn)研究所葉乃好研究員團(tuán)隊(duì)題為“Ocean acidification increases iodine accumulation in kelp-based coastal food webs”的最新研究成果。該研究歷時(shí)5年，是團(tuán)隊(duì)繼2017年在Global Change Biology上刊文之后，在海洋氣候變化領(lǐng)域取得的又一重要研究成果。
在人類(lèi)活動(dòng)和氣候變化的雙重壓力下，海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了顯著變化。海洋藻類(lèi)群體及其代謝機(jī)制演變，成為國(guó)際氣候變化生態(tài)學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)之一。2017年，團(tuán)隊(duì)在Global Change Biology在線發(fā)表了題為“Acclimation of bloom-forming and perennial seaweeds to elevated pCO2 conserved across levels of environmental complexity”的研究成果。研究發(fā)現(xiàn)綠潮藻類(lèi)比其他實(shí)驗(yàn)藻種表現(xiàn)出更強(qiáng)的適應(yīng)能力，為揭示氣候變化條件下海洋藻類(lèi)群體的演變趨勢(shì)提供了理論依據(jù)。
海帶（Saccharina japonica）是世界上最重要的海洋蔬菜之一，在碘的生物地球化學(xué)循環(huán)中扮演重要角色。團(tuán)隊(duì)與英國(guó)班戈大學(xué)、東英吉利大學(xué)、澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)和美國(guó)南加州大學(xué)等單位的科研人員合作開(kāi)展了海水酸化條件下海帶碘代謝機(jī)制及食物網(wǎng)傳遞效應(yīng)研究。研究結(jié)果表明海水酸化和適度升溫條件下海帶碘的吸收效率顯著提高，而逆境條件下的碘釋放效率顯著增加（圖1）；貝類(lèi)喂食酸化條件下生長(zhǎng)的海帶后，其體組織碘含量顯著增加，而甲狀腺激素水平卻明顯降低；轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白組學(xué)研究結(jié)果表明適度酸化顯著降低碘素代謝通路中鹵代過(guò)氧化物酶（vHPOs）基因和蛋白的表達(dá)水平（圖 2）。研究結(jié)果揭示了氣候變化條件下海帶碘代謝的應(yīng)答與調(diào)控機(jī)制，為準(zhǔn)確評(píng)估未來(lái)碘生物地化循環(huán)格局演變提供了理論依據(jù)，也為人類(lèi)碘素合理膳食提供了數(shù)據(jù)參考（圖3）。
黃海水產(chǎn)研究所徐東博士與英國(guó)班戈大學(xué)Georgina Brennan博士為該論文的共同第一作者。研究得到了國(guó)家藻類(lèi)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、泰山學(xué)者特聘專(zhuān)家、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室“鰲山人才”優(yōu)秀青年學(xué)者等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.14467/full
Xu, D., Brennan, G., Xu, L., Zhang, X. W., Fan, X., Han, W. T., Mock, T., McMinn, A., Hutchins, D. A., Ye, N. H.* (2018). Ocean acidification increases iodine accumulation in kelp-based coastal food webs. Global Change Biology. DOI: 10.1111/gcb.14467.
圖1. 海區(qū)原位長(zhǎng)期酸化培養(yǎng)對(duì)大型褐藻特異生長(zhǎng)率和碘積累效率的影響
圖2. 海水酸化對(duì)海帶鹵代過(guò)氧化物酶（vHPOs）基因和蛋白表達(dá)水平的影響
圖3. 酸化條件下近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)碘生物地化循環(huán)示意圖
