近日，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所蔣增杰研究員領(lǐng)銜的近海生態(tài)養(yǎng)殖團(tuán)隊(duì)在Environmental Science & Technology、Frontiers in Marine Science、ICES Journal of Marine Science等海洋科學(xué)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域TOP期刊發(fā)表了海洋酸化生物學(xué)效應(yīng)相關(guān)研究論文3篇，闡釋了該團(tuán)隊(duì)在重要經(jīng)濟(jì)貝類響應(yīng)海洋酸化脅迫的分子機(jī)制及其緩解途徑的最新研究進(jìn)展。

該團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)建原位酸化模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以重要經(jīng)濟(jì)貝類長(zhǎng)牡蠣和菲律賓蛤仔為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用“現(xiàn)場(chǎng)流水系統(tǒng)+PAMAS+PreSens”的貝類生理能量學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)定方法，系統(tǒng)解析了長(zhǎng)牡蠣和菲律賓蛤仔對(duì)海洋酸化脅迫的生理響應(yīng)及其調(diào)節(jié)機(jī)制。結(jié)果表明，海洋酸化脅迫顯著降低了長(zhǎng)牡蠣的濾水率，增加了耗氧和排氨率，導(dǎo)致了其生長(zhǎng)余力的降低；海洋酸化脅迫通過影響菲律賓蛤仔細(xì)胞內(nèi)外的酸堿平衡狀態(tài)（pH、[HCO₃^-]等），逆轉(zhuǎn)γ-氨基丁酸A型神經(jīng)受體（GABA_A受體）的功能（即由輸出抑制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵雠d奮信號(hào)），進(jìn)而導(dǎo)致菲律賓蛤仔潛沙行為的改變。

隨后，該研究團(tuán)隊(duì)利用一套自主研發(fā)的自動(dòng)控制pH的野外圍隔實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，探討了貝藻綜合養(yǎng)殖在緩解海洋酸化脅迫中的積極作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海帶的存在能夠顯著提升長(zhǎng)牡蠣的濾水率和生長(zhǎng)余力，合理的貝藻配比（長(zhǎng)牡蠣：海帶濕重比約1：1.6）可有效緩解海洋酸化脅迫對(duì)長(zhǎng)牡蠣生理活動(dòng)的負(fù)面影響，證實(shí)了貝藻綜合養(yǎng)殖模式是積極應(yīng)對(duì)海洋酸化負(fù)面效應(yīng)的有效途徑。相關(guān)研究為深入認(rèn)識(shí)海洋酸化的生物學(xué)效應(yīng)，探索綠色、高效的海洋酸化緩解途徑提供了重要的理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

其中，Environmental Science & Technology、ICES Journal of Marine Science兩篇論文的第一作者為黃海水產(chǎn)研究所姜娓娓博士，通訊作者為蔣增杰研究員；Frontiers in Marine Science論文蔣增杰研究員和姜娓娓博士為共同第一作者。相關(guān)研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、嶗山實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金、山東省泰山學(xué)者青年專家和中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的資助。

全文鏈接：

1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.est.3c00707

2. https://academic.oup.com/icesjms/article/78/7/2579/6332555

3.https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2022.862172/full

“現(xiàn)場(chǎng)流水”酸化模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（A）和“海上原位”酸化模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（B）示意圖

海洋酸化脅迫通過逆轉(zhuǎn)GABA_A受體功能影響菲律賓蛤仔的潛沙行為

貝藻綜合養(yǎng)殖模式是積極應(yīng)對(duì)海洋酸化負(fù)面效應(yīng)的有效途徑