坛紫菜泛素连接酶PhCUL1 基因克隆与功能验证*
2021-03-19林键章王文磊纪德华陈昌生谢潮添
林键章 王文磊 徐 燕 许 凯 纪德华 陈昌生 谢潮添
(农业农村部东海海水健康与养殖重点实验室 福建省水产生物育种与健康养殖工程研究中心集美大学水产学院 厦门 361021)
紫菜是一类具有重要经济价值、营养价值和生态价值的大型海藻,不仅可以食用,还被广泛用作肥料、药物和化学物质的来源(Blouin et al, 2011),而且作为“蓝碳”物种和生物燃料,具有巨大的潜力(Nellemann et al, 2009; Xu et al, 2016)。经估算,大型海藻每年可固定约173 Tg 的碳,并作为碳供体将90%固定的碳输送至深海,其余则埋藏在沿海沉积物中,该估算值超过沿海生境中被子植物的碳埋藏估值(Krause-Jensen et al, 2016、2018),表明大型海藻在固碳方面有着巨大潜力。此外,由于紫菜等大型海藻含有较高的结构多糖和低木质素、不占用耕地等原因,其为生物燃料的优质原料(Ghadiryanfar et al, 2016; Sudhakar et al,2018)。Duarte 等(2017)指出,养殖海藻全部用于生物燃料生产,每平方千米养殖海藻每年可减少1500 t CO2排放。2018 年,我国栽培紫菜产量超过201779 t(干重),占养殖海藻产量的8.6%,其中,以坛紫菜(Pyropia haitanensis)为主要栽培对象的福建省紫菜产量已超过 74628 t (干重)(中国渔业统计年鉴,2019),带来了可观的经济效益和生态效益。
然而,近年来,随着全球气候变暖,温度成为限制紫菜产业发展的主要因素(陈伟洲等, 2015; Wang et al, 2018)。尽管一些坛紫菜耐高温品系(Z-26、Z-61和 ZS-1)已广泛栽培(Chen et al, 2008; Yan et al,2010),但有关坛紫菜的耐高温机制仍然知之甚少。因此,阐明坛紫菜的耐高温机制对耐高温品系的选育具有重要意义。目前,对于坛紫菜耐高温机制的研究主要集中在比较组学分析,例如,Wang 等(2018)比较了Z-61 和野生型坛紫菜的转录组,发现Z-61 可以通过更为积极的转录调节抵御高温环境。……
