生命科学学院束文圣教授团队及其合作者在蓝藻膦酸酯代谢研究中取得重要进展

2022年4月8日，环境科学与生态学领域顶级期刊《Water Research》（Nature Index收录期刊，最新影响因子11.236）在线发表了我校生科院生态所束文圣教授团队与中科院水生所宋立荣研究员课题组、暨南大学生科院韩博平教授课题组合作的研究论文 “The widespread capability of methylphosphonate utilization in filamentous cyanobacteria and its ecological significance”。

膦酸酯（一类含碳磷键化合物，图1）是新近发现的一类生物可利用磷，其在水环境中具有广泛来源，是水体溶解性有机磷的重要组成，亦是磷氧化还原循环的关键环节；同时甲基膦酸也被认为是水体好氧甲烷发生的底物之一。但大部分浮游植物无法利用膦酸酯；这类物质在水体的生物转化过程尚不明晰，学界对其生态功能的认识亦较为缺乏。

蓝藻是水生生态系统中最主要的初级生产者之一。束文圣教授团队及其合作者在前期完成160株蓝藻基因组测序与系统发育分析工作的基础上，构建了含2568个蓝藻全基因组的数据集，对膦酸酯代谢功能基因/基因簇进行了挖掘，确定了膦酸酯分解代谢与合成代谢在蓝藻门藻株中的分布特征，明确了蓝藻尤其是丝状蓝藻深度参与膦酸酯生物转化的潜力。藻类生理实验结果显示，大多数含有膦酸酯代谢基因簇藻株可高效利用甲基膦酸，且该过程伴随着甲烷的持续释放。此外，该研究对蓝藻膦酸酯代谢过程进行转录组学分析，揭示了甲基膦酸作为磷源维持水华蓝藻胞内稳态与非核糖体多肽合成的生态风险。

我校为该论文的第一完成单位，生科院赵亮博士为该论文的第一作者，暨南大学韩博平教授、中国科学院水生生物研究所宋立荣研究员和我校生科院束文圣教授为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重点项目和青年基金项目资助。

论文原文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118385