海洋硅藻响应升温与铁限制交互作用的生理及分子机制

本研究针对全球变暖与铁限制对硅藻的复合影响机制，由研究人员系统探究了三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的响应策略。发现升温可缓解铁限制对藻类生长的抑制，并通过调控核糖体生物合成、蛋白水解及铁吸收等代谢通路实现适应性响应。该成果对预测未来气候变暖下铁限制海域的初级生产力演变具有重要科学意义。

　　

海洋硅藻在海洋初级生产、生物碳泵及全球碳循环中扮演关键角色。其生物量常受铁(Fe)限制，并广泛受到全球变暖影响。本研究揭示Fe限制虽抑制三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生长，但升温可缓解该抑制效应。Fe限制与升温共同影响核糖体、铁获取、光合作用及呼吸作用等代谢途径。值得注意的是，硅藻响应策略随温度区间变化：在Fe限制下，当温度从亚最适温度(sub-T_opt)升至最适温度(T_opt)时，藻体通过上调蛋白水解途径增强分解代谢，同时抑制核糖体生物合成/组装；而当温度从T_opt升至超最适温度(super-T_opt)时，则反向调控——上调核糖体生物合成并抑制分解代谢通路。这些发现表明海洋硅藻对Fe限制与升温交互作用的响应机制取决于栖息地温度与其最适温度的差值，为预测未来气候变化背景下铁限制海域的海洋生产力及生物地球化学循环提供了新视角。