基因工程物种拯救珊瑚

2019-12-25 245藻类

现在比以往任何时候都更需要解决气候变化问题,特别是气候变化对海洋的影响。气候变化导致的珊瑚白化是对珊瑚礁的巨大威胁。最近的极端白化事件已经导致全球珊瑚死亡,如果不立即采取行动,珊瑚礁将在本世纪内遭到永久性破坏。然而,基因工程物种拯救珊瑚,在珊瑚中发现的一组微藻基因工程可能增强它们对海洋变暖的耐受力,从而拯救珊瑚礁。

珊瑚礁是我们最多样化的海洋栖息地。每年向世界经济提供300多亿美元资金,直接支持5亿多人口。然而,它们是脆弱的,因为气候变化影响模型预测,如果我们不立即采取行动保护它们,我们的大多数珊瑚礁将在本世纪内被消灭。

基因工程物种拯救珊瑚

澳大利亚新南威尔士大学的Rachel Levin 博士和她的国际研究小组可能已经找到了一种减少珊瑚白化的方法:基因工程物种拯救珊瑚,方法是通过基因工程改造珊瑚中的微藻,增强它们对海洋变暖的耐受力。

这些微藻被称为共生藻,是在珊瑚中发现的一种初级生产者,对珊瑚礁的健康至关重要,因此对海洋生产力至关重要。共生藻进行光合作用,产生供珊瑚生长和形成珊瑚礁所必需的分子。

珊瑚白化是由于海洋温度的变化而造成的,海洋温度的变化会损害共生共生体,导致珊瑚失去共生共生体,从而饿死。

影响因素

不同种类的共生藻有较大的遗传变异和不同的耐热性,影响珊瑚的漂白耐性。在发表于《微生物学前沿》(Frontiers In Microbiology)杂志上的一项研究中,研究人员利用共生二菌的测序数据,设计了增强共生二菌耐受力的基因工程策略,这可能会减少海洋温度上升导致的珊瑚白化。

他说:“我们对共生藻的了解甚少,因此有关改善珊瑚礁保育工作的资料也很少。共生体在生物学上是非常不寻常的,这使得它与成熟的基因工程方法不相容。因此,我们的目标是通过对共生藻进行新的基因分析来克服这一障碍,从而使急需的研究取得进展。

研究人员现在已经强调了可以用来防止珊瑚白化的关键共生基因。

他们表示:“在海洋温度不断上升的情况下,通过基因改良来维持与珊瑚共生关系的共生藻,在减少全球珊瑚白化方面具有巨大潜力。”

全面测试和优化

然而,Levin 博士警告说,这不是一种简单的灵丹妙药,“如果实验室实验成功地证明了基因工程的共生菌可以防止珊瑚白化,那么这些增强的共生菌就不会立即释放到珊瑚礁上。”在任何基于该技术的实地试验开始之前,对任何潜在的负面影响进行广泛、严格的评估都是绝对必要的。”

为了取得进展,其他研究人员需要对这项研究做出贡献,以推进现有的信息。现在必须全面测试和优化这个框架。这是一项艰巨的任务,合作努力将使其受益匪浅。”

引用

Frontiers. "A super-algae to save our seas? Genetic engineering species to save corals: Foundation for genetically engineering a species of microalgae that lives in corals to stop a global coral bleaching catastrophe." ScienceDaily. ScienceDaily, 20 July 2017.
www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170720095111.htm.

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