中國科學院海洋研究所大型甲殼動物適應深海化能生態環境分子機制研究取得新進展

近日，中國科學院海洋研究所沙忠利研究員團隊在深海甲殼動物適應性研究方面取得重要進展。該團隊以長角阿爾文蝦（Alvinocaris longirostrisKikuchi and Ohta, 1995）為材料，揭示了大型甲殼動物適應不同深海化能生態微環境的分子基礎。

深海熱液和冷泉均為化能極端環境，但二者成因和流出液組分存在不同。長角阿爾文蝦是少有的在熱液、冷泉區都有分布的大型優勢甲殼動物之一。基於「科學」號在沖繩熱液和南海冷泉區採集的樣品（深度大於1100m），科研人員對長角阿爾文蝦進行了轉錄組測定和進化分析。研究發現：與淺海十足目物種相比，解毒相關的酶類編碼基因如CYP450s，GSTs，CCEs在阿爾文蝦中數目較多，可能存在基因擴張；視蛋白Rhodopsin個別位點受到選擇。比較沖繩熱液和南海冷泉區阿爾文蝦轉錄組發現，大量線粒體功能相關、硫代謝、抗氧化壓力及免疫相關的基因存在表達差異；各自高表達基因（top10%）中，熱液環境中解毒相關基因富集，冷泉環境中代謝相關基因富集。

Rhodopsin序列結構（▲標註受選擇位點）

深海化能生態系統是研究生命起源及適應性進化的重要場所，這些生物如何適應不同化能生態系統是國際研究的熱點。研究團隊圍繞深海長角阿爾文蝦、柯氏潛鎧蝦等熱液、冷泉區優勢種的微進化和適應機制相繼開展了大量工作。本研究為深入闡明大型甲殼動物適應深海化能生態系統的分子機制奠定了基礎，研究結果在線發表於深海研究領域的權威雜誌Deep-Sea Research Part I-Oceanographic Research Papers（JCR 1區）上。

本研究得到了中國科學院海洋先導專項和中國科學院前沿科學重點研究項目的資助，惠敏博士為論文第一作者。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.dsr.2018.03.014

新聞來源：中國科學院海洋研究所

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