兰大联合安徽医科大揭秘荒漠蓝藻生存之道

兰大联合安徽医科大揭秘荒漠蓝藻生存之道

　　每日甘肃网3月24日讯 据兰州日报报道 在酷热的沙漠中，有一种顽强的小生物，它们在比海水还咸的土地上生机勃勃。它们就是荒漠蓝藻，是生物土壤结皮中的重要成员，被广泛应用于我国西北地区的生态修复，帮助荒漠化土地恢复生机。那么，荒漠蓝藻究竟是如何在高盐环境中生存的？近日，兰州大学与安徽医科大学联合科研团队首次从基因组层面揭开了荒漠蓝藻的耐盐秘密。

　　研究人员从腾格里沙漠采集到一株优势蓝藻，发现它与近缘物种相比，基因组相似度只有90%左右，很可能是一个尚未被记录的新物种，在漫长的进化过程中发展出了独特的耐盐机制。

　　研究发现，高盐环境会破坏蓝藻的光合系统，但这种荒漠蓝藻拥有多个负责生产关键蛋白的基因拷贝，且这些拷贝还发生了突变，能大大提高“维修”效率，保证光合系统在高盐环境下持续运转。其次，沙漠环境瞬息万变，荒漠蓝藻通过大幅扩展一类特殊基因，敏锐感知昼夜交替带来的盐分波动，及时启动应对机制。再次，在盐胁迫初期，荒漠蓝藻通过激活硫代谢通路来清除有害物质，并配合电子传递链为光合系统修复提供能量，实现“清障”和“供能”的完美结合。同时，它还积累了多种氨基酸，形成一个庞大的“抗逆代谢库”。

　　除此之外，荒漠蓝藻还与其他耐盐蓝藻共享一套“通用工具箱”。研究人员找到了16个在不同耐盐蓝藻中受到强烈选择的基因，这些基因涉及DNA合成、抗氧化等多个重要功能。实验证实，其中4个基因在盐胁迫下发挥关键的保护作用，甚至发现有两个基因此前从未被证实与耐盐性直接相关，为未来的基因工程改造提供了全新靶点。

　　这项研究为我们揭示了荒漠蓝藻在高盐环境下生存的复杂机制，但仍有许多未知领域等待探索。虽然从基础研究到实际应用还有很长的路要走，但这项研究无疑为生态修复提供了新的思路。

　　记者 华静