乙醇胁迫下小球藻(Chlorella sorokiniana)形成类胶群体结构的分子机制及其生态适应性研究

研究人员针对环境胁迫下小球藻属(Chlorella sp.)"类胶群体"细胞形成的分子机制这一科学空白，通过0.025%-0.1%(v/v)乙醇梯度处理，揭示了C. sorokiniana形态与分子响应的关联规律。研究发现0.025%乙醇促进生长和光合作用，而0.1%乙醇则诱导细胞体积增大、活性氧积累，并伴随肌动蛋白相关基因下调及多糖合成基因上调，最终形成具有增厚细胞壁的类胶群体结构。该成果为微藻抗逆机制研究提供了新视角。

　　

当遭遇乙醇胁迫时，小球藻(Chlorella sorokiniana)展现出令人惊奇的生存策略。研究团队通过设置0.0%、0.025%和0.1%(v/v)三个乙醇浓度梯度，揭开了这种单细胞藻类变身"装甲战士"的分子密码。

在0.025%乙醇这个甜蜜点上，藻细胞仿佛喝了能量饮料——叶绿素a(Chl a)含量飙升，光合系统II(PSII)效率提升，生长速度明显加快。然而当乙醇浓度升至0.1%，细胞立即启动"生存模式"：体积膨胀如充气气球，活性氧(ROS)水平警报拉响，同时开始疯狂囤积脂类和碳水化合物这些"战略物资"。

显微镜下可见细胞们紧紧抱团，形成被称为"类胶群体"(palmelloid-like)的特殊结构。这些结构外披厚厚的多糖"盔甲"，其形成背后是精妙的基因调控网络：肌动蛋白相关蛋白2(ARP2)、生长素结合蛋白1(ABP1)等细胞分裂相关基因集体沉默，而几丁质合成酶、纤维素合酶等"建筑工人"基因则加班加点工作。更有趣的是，磷脂酰肌醇4-激酶α1(PI4Kα1)和5-激酶2(PIP5K2)的协同调控，使得细胞膜刚性增强，就像给细胞穿了件防弹衣。

这种形态转变堪称微藻界的"变形记"：通过增大体积降低比表面积，构建多糖防护罩，同时调节膜流动性，最终实现三重防护——减少外界刺激、增强沉降能力、提高环境适应性。该发现不仅解释了藻类应对环境胁迫的进化智慧，更为开发抗逆藻株提供了分子靶点。