深海冷泉柯氏潛鎧蝦共生菌代謝研究取得新進展

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 柯氏潛鎧蝦共生菌群的代謝互作概念圖   海洋所供圖

日前，中科院海洋研究所深海中心研究團隊在冷泉區柯氏潛鎧蝦Shinkaia crosnieri 共生菌群落中發現了共生菌代謝通路的互補性，研究發現，代謝產物滲漏到群落中促進了共生菌的合作，從而提高了群落整體的適應性，這對認識共生菌對化能環境的適應機制具有重要意義。相關研究成果在國際學術期刊《mSystems》上發表。

海洋無脊椎動物與微生物建立的共生關系是其在化能生態系統中建立群落的關鍵，外共生菌能夠在動物表面形成濃密的微生物膜，有助于代謝物在群落內部的分享，但是代謝物相互作用的方式及對適應性的貢獻仍然是未知的。

據了解，研究團隊探索了熱液、冷泉的優勢種柯氏潛鎧蝦的外共生菌的代謝通路完整度及表達情況，結果表明，南海F冷泉區柯氏潛鎧蝦外共生菌組成以甲烷氧化菌為主；研究團隊發現了共生菌之間代謝通路的互補性，硫發菌解毒甲烷菌氧化氨產生的羥胺，亞硝化球菌利用甲烷菌滲漏的甲醇，硫發菌利用群落中其他微生物氧化硫化氫產生的硫單質，這些中間代謝物還起到儲存能量的作用，這一發現解釋了中間代謝物如甲醇、羥胺和硫顆粒在共生菌群落互作中的重要作用，揭示了其營養互作機制及其對冷泉極端環境的適應性。

該研究得到國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項（A類）、中科院戰略性先導科技專項（B類）等聯合資助。