近日，海洋与淡水生物学领域权威期刊Harmful Algae在线发表了我院姬南京博士题为“Utilization of various forms of nitrogen and expression regulation of transporters in the harmful alga Heterosigma akashiwo (Raphidophyceae)”的研究论文，该研究从赤潮异弯藻氮源利用和分子机制方面深入探讨了该物种在赤潮形成过程中的种间竞争优势。

赤潮通常是指一些海洋微藻、原生动物或细菌在水体中过度繁殖或聚集造成水体变色的现象。赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)属针胞藻纲、异弯藻属，是一种典型的鱼毒性赤潮生物，在我国的大连湾、渤海湾、胶州湾、黄海、东海以及日本、美国等地的近岸海域均曾被发现，且该物种在多个海域也曾形成过严重的赤潮，给水产养殖业带来巨大的经济损失。前期环境样品表明，赤潮异弯藻在赤潮形成过程该物种尿素和铵态氮转运蛋白的表达存在昼夜节律性（Ji et al., Environmental Microbiology, 2018）。

在实验模拟条件下，本研究比较了赤潮异弯藻对三种常见氮源（硝酸态氮，尿素，铵态氮）的利用，并分析了氮限制以及昼夜周期等条件下该物种三种类型氮转运蛋白的表达模式。结果显示，在氮限制条件下赤潮异弯藻硝酸盐、铵盐和尿素的转运蛋白表达均显著上调，另外铵盐和尿素转运蛋白基因水平呈昼夜节律性波动（暗周期高度表达），这些结果表明赤潮异弯藻可广泛的利用环境中各种氮源，且暗周期的细胞下沉行为与铵态氮转运蛋白的基因高表达可能增强了该物种种间竞争优势。为了进一步验证上述推论，本研究还比较分析环境中常见硅藻中肋骨条藻不同类型氮转运蛋白的基因昼夜表达模式。

 

赤潮异弯藻对铵态氮利用的昼夜节律性

本研究表明，与中肋骨条藻相比，赤潮异弯藻铵态氮转运蛋白的昼夜调控节律与细胞的昼夜迁移行为可能促进了该物种对铵态氮的利用，进而有利于赤潮异弯藻赤潮的形成。本研究为深入研究赤潮异弯藻的赤潮形成机制，提供了理论基础。

同期，姬南京博士另一篇关于赤潮异弯藻的研究论文“Identification and expression analysis of meiosis-related genes in the harmful alga Heterosigma akashiwo”也发表在Harmful algae期刊。

相关研究工作由江苏海洋大学、厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室、美国康涅狄格大学合作完成。该研究得到了国家自然科学基金（41776116）、江苏省高校优势学科“海洋科学”等项目资助。

论文来源：

Ji N, Zhang Z, Huang J, Zhou L, Deng S, Shen X, Lin S^*. Utilization of various forms of nitrogen and expression regulation of transporters in the harmful alga Heterosigma akashiwo (Raphidophyceae). Harmful Algae, 2020, 92: 101770.

Ji N, Huang J, Zhang Z, Zhou L, Shen X, Lin S^*. Identification and expression analysis of meiosis-related genes in the harmful alga Heterosigma akashiwo (Raphidophyceae). Harmful Algae, 2020, 92: 101736.

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1568988320300469

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1568988319302112