中国科学院海洋研究所唐赢中研究团队在甲藻孢囊休眠调控机制研究中取得重要进展，发现甲藻休眠孢囊基因转录的全局性特征和细胞自噬及植物激素赤霉素在甲藻休眠过程中发挥重要调控作用。相关研究结果于2月7日发表于国际学术期刊Science Advances。

甲藻是海洋食物链中的重要初级生产者，同时也是有害藻华的主要肇事类群。部分甲藻种类能够产生藻毒素，导致鱼、贝类等养殖动物死亡，威胁人类健康和海洋生态系统安全。休眠孢囊在甲藻藻华生消和地理扩散过程中的关键作用已广为接受，但甲藻休眠孢囊形成和萌发的调控机制至今未得到深入解析，特别是对于野外沉积物中处于休眠状态的甲藻孢囊，与其休眠状态维持相关的调控基因、代谢通路和生理机制尚未见报道。

研究团队利用甲藻特有的剪接先导序列作为甲藻核编码基因转录本的“钓钩”，结合三代高通量测序技术对野外采集的海洋沉积物样品中甲藻孢囊集合进行宏转录组测序分析，发现除光合作用之外的大多数代谢和调控通路都维持着一定程度的表达，表明转录水平上保持广泛的代谢通路活跃表达对维持孢囊存活和萌发能力起着至关重要的作用。进一步对细胞自噬和植物激素赤霉素相关的功能基因进行定量表达分析，结合溶酶体染色实验和外源激素添加实验，证实细胞自噬在孢囊维持休眠状态过程中发挥重要作用，赤霉素与另外一种植物激素脱落酸共同作用参与调控休眠孢囊形成和萌发。研究结果为更全面、深入地揭示甲藻孢囊休眠相关分子机制提供了重要的理论依据和研究方向。

图(A) 宏转录组学方法揭示野外沉积物样品甲藻孢囊集合中活跃表达的代谢通路

图(B) 自噬通路  图(C) 赤霉素合成和失活关键基因表达水平在休眠孢囊中随休眠时间延长的变化情况

中国科学院海洋研究所为论文第一完成单位。海洋生态与环境科学重点实验室邓蕴彦副研究员为文章第一作者，唐赢中研究员为通讯作者，美国康涅狄格大学林森杰教授为共同通讯作者。本研究得到了中国科学院海洋大科学研究中心重点部署项目、国家自然科学基金等项目的共同资助。