現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更需要解決氣候變化問題,尤其是對(duì)海洋的影響。氣候變化引起的珊瑚褪色對(duì)珊瑚礁構(gòu)成巨大威脅。最近發(fā)生的極端褪色事件已造成世界各地的珊瑚死亡,如果不采取立即行動(dòng),預(yù)計(jì)本世紀(jì)內(nèi)將永久性毀壞珊瑚礁。然而,對(duì)珊瑚中發(fā)現(xiàn)的一組微藻進(jìn)行基因工程改造可以增強(qiáng)其對(duì)海洋變暖的壓力耐受性并拯救珊瑚礁。
珊瑚礁是我們最多樣化的海洋棲息地。它們每年為世界經(jīng)濟(jì)提供300多億美元,直接支持超過5億人口。然而,他們很容易受到氣候變化影響模型的影響,預(yù)測如果我們不立即采取行動(dòng)保護(hù)他們,我們的大部分珊瑚礁將在本世紀(jì)內(nèi)根除。
來自澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Rachel Levin博士及其國際研究團(tuán)隊(duì)可能已經(jīng)找到了一種解決方案,通過對(duì)珊瑚中發(fā)現(xiàn)的微藻進(jìn)行基因工程來減少珊瑚褪色,增強(qiáng)其對(duì)海洋變暖的壓力耐受性。
這些微藻被稱為共生藻,一種在珊瑚中發(fā)現(xiàn)的初級(jí)生產(chǎn)者,對(duì)珊瑚礁健康至關(guān)重要,因此對(duì)海洋生產(chǎn)力至關(guān)重要。共生合成光合成產(chǎn)生珊瑚的分子,珊瑚是生長和形成珊瑚礁的必需珊瑚。
珊瑚白化是由海洋溫度哪些危害變化引起的共生,從而導(dǎo)致珊瑚失去共生的共生,因此餓死。
不同種類的共生藻具有較大的遺傳變異和不同的耐熱性,影響珊瑚的漂白耐受性。在發(fā)表在微生物學(xué)前沿的研究中,研究人員使用來自共生菌的測序數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)基因工程策略,以增強(qiáng)共生藻的脅迫耐受性,這可能會(huì)減少由于海洋溫度上升引起的珊瑚褪色。
“關(guān)于共生藻的知識(shí)很少,因此很少有信息可用于改善珊瑚礁保護(hù)工作。共生藻在生物學(xué)上非常不尋常,這使得它與完善的基因工程方法不相容。因此,我們的目的是通過開展小說來克服這一障礙。遺傳分析Symbiodinium以實(shí)現(xiàn)急需的研究進(jìn)展“Rachel Levin博士解釋了研究這些微藻的困難。
研究人員現(xiàn)在已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了關(guān)鍵的共生菌基因,這些基因可以用來防止珊瑚褪色。
他們認(rèn)為,“ 在海洋溫度升高的情況下,通過遺傳增強(qiáng)以保持與珊瑚共生的共生藻類具有減少全球珊瑚褪色的巨大潛力”。
然而,Levin博士確實(shí)警告說,這不是一個(gè)簡單的奇跡治療,“如果實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)成功證明基因工程的共生藻可以防止珊瑚褪色,這些增強(qiáng)的共生藻不會(huì)立即釋放到珊瑚礁上。廣泛,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯吭u(píng)估任何潛在的負(fù)面影響在開始對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行任何基于現(xiàn)場的試驗(yàn)之前,這是絕對(duì)必要的。“
為了取得進(jìn)展,其他研究人員將需要為這項(xiàng)研究做出貢獻(xiàn),以推進(jìn)目前可用的信息,“我們已經(jīng)開發(fā)出第一個(gè),適用于Symbiodinium的定制基因工程框架。現(xiàn)在這個(gè)框架必須進(jìn)行全面測試和優(yōu)化。這是這項(xiàng)艱巨的任務(wù)將受到合作努力的極大好處。“