當(dāng)前，納米塑料對整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的危害已引發(fā)廣泛關(guān)注，而目前大多數(shù)研究均集中在高濃度納米塑料對藻類的生理和分子毒理機(jī)制的影響，而忽略了環(huán)境相關(guān)濃度對赤潮爆發(fā)的影響。為了研究海區(qū)環(huán)境相關(guān)濃度的納米塑料對全球棕囊藻爆發(fā)的影響，研究團(tuán)隊自行設(shè)計了室內(nèi)和海區(qū)培養(yǎng)裝置，探討了不同濃度的納米塑料處理對球形棕囊藻的生物量、囊體細(xì)胞數(shù)、光合作用和多糖含量等生理參數(shù)的影響。 

　　實驗室培養(yǎng)和原位海區(qū)實驗都發(fā)現(xiàn)，納米塑料處理可以提升球形棕囊藻光合作用，從而增加球形棕囊藻生物量，并且促進(jìn)球形棕囊藻囊體的形成。球形棕囊藻囊體細(xì)胞的增加與多糖的合成和分泌直接相關(guān)。結(jié)合實驗室培養(yǎng)和海域原位實驗的結(jié)果，團(tuán)隊構(gòu)建了納米塑料含量與球形棕囊藻囊體細(xì)胞數(shù)之間的關(guān)系。根據(jù)已發(fā)表文獻(xiàn)的全球海洋4071個微塑料測量值，預(yù)測到2060年全球棕囊藻有爆發(fā)的趨勢，模型預(yù)測2060年棕囊藻囊體細(xì)胞增加值最大可超過79%。 

　　為了進(jìn)一步分析納米塑料促進(jìn)球形棕囊藻囊體形成的分子機(jī)制，團(tuán)隊通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)、Q-PCR和能量代謝組學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，納米塑料會改變球形棕囊藻能量代謝與N-glycan的合成，多個與多糖合成相關(guān)的基因表達(dá)上調(diào)，多糖的前體物質(zhì)ADPG的含量也顯著上升。 

　　青島農(nóng)業(yè)大學(xué)李映霞副教授和黃海所徐東研究員為論文共同第一作者，黃海所葉乃好研究員為通訊作者。該項目得到了山東省自然科學(xué)基金項目、國家自然科學(xué)基金項目和國家重點研發(fā)計劃課題等項目的資助。

 

　　全文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.est.5c02570.