Reduced nitrogenase efficiency dominates response of the globally important nitrogen fixer Trichodesmium to ocean acidification

• Published in: Nature Communications
• Main Authors: Ya-Wei Luo, 罗亚威, Dalin Shi, 史大林, Sven A. Kranz, Brian M. Hopkinson, Haizheng Hong, 洪海征, Rong Shen, 沈容, Futing Zhang, 张福婷
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Springer Nature Publishing AG 2019
• Subjects: Marine biology; Microbial ecology; Sven; Ocean acidification
• Online Access: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09554-7; https://dspace.xmu.edu.cn/handle/2288/171208

工业革命以来，海洋吸收了约三分之一人为排放的CO2，以迄今3亿年来最快的速度酸化（CO2升高、pH下降），这势必影响海洋生态系统的关键过程和功能。研究团队创新性地从区分海洋酸化过程中CO2上升和pH下降的双重效应入手，揭示了海水CO2升高的正效应小于pH下降的负效应，故酸化的净效应为抑制束毛藻的固氮作用。这是因为酸化引起束毛藻胞质 pH下降，从而降低固氮酶效率、干扰胞内pH稳态、影响细胞产能。在上述研究工作的基础上，进一步系统地测定了固氮和光合系统蛋白的表达量及其含铁量，建立了一个束毛藻的“资源最优化分配”细胞模型。实现了实验数据和数值模型的紧密结合：实验数据是构筑模型的坚实基础，并提高了模型...