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姜海波教授团队在植物学与环境生物学领域知名期刊《Plant, Cell & Environment》（中国科学院一区Top期刊）上发表题为“Physiological and Molecular Mechanisms of a Marine Diatom Response to the Interaction of Warming and Iron Limitation”的研究论文（图1），揭示了海洋硅藻应对全球变暖与铁限制交互作用的生理响应机制。
图1：研究成果在Plant, Cell & Environment上发表（原文链接 //doi.org/10.1111/pce.70206）
硅藻是海洋食物网的主要初级生产者，在海洋渔业资源、生物碳泵和生物地球化学循环中发挥着重要的作用。在很多海域中，硅藻的生物量受到表层海水中生物可利用铁（Fe）含量的限制，然而，在全球变暖的背景下，硅藻如何响应海水升温与铁限制的交互作用目前尚不清楚。本研究以模式硅藻——三角褐指藻为研究对象，解析了升温与铁限制交互作用对其生理代谢特征及分子响应机制的影响。研究发现，铁限制显著抑制三角褐指藻的生长与代谢，但升温可以缓解铁限制的某些负面作用。硅藻通过提高单位细胞的铁利用效率、改变细胞大小与胞内主要化学元素的重排，以及权衡细胞代谢效率与生长速率，以更高效地利用其现有胞内铁库来支持其在未来海洋中的生长与竞争优势。转录组研究发现，升温和铁限制会影响多个关键代谢途径，包括核糖体、铁转运、光合作用和呼吸作用等相关代谢通路（图2）。
图2：铁限制/铁充足条件下，三角褐指藻不同代谢通路差异基因数量在亚最适温度、最适温度和超最适温度的变化情况
然而，在铁限制条件下，三角褐指藻对升温的响应策略因温度范围不同而存在差异（图3）。当温度从亚最适温度（sub‐Topt）升至最适温度（Topt）时，三角褐指藻通过上调蛋白降解途径从而增强分解代谢，同时抑制核糖体生物合成/组装；而当温度从最适温度（Topt）进一步升至超最适温度（super‐Topt）时，其响应则相反——上调核糖体生物合成/组装并抑制分解代谢途径。这些结果表明升温与铁限制对硅藻物质能量代谢途径的交互效应随着不同升温阶段（亚最适→最适 vs. 最适→超最适）呈现显著差异。这种差异凸显了硅藻在应对不同热环境（即亚最适→最适 vs. 最适→超最适）下升温与铁限制复合胁迫时所采用的不同代谢适应机制。本研究为理解硅藻对全球变暖响应的变化趋势提供了新见解，这对未来气候变化背景下认识海洋生产力、渔业资源分布和海洋生物地球化学循环变化规律具有重要意义。
图3：三角褐指藻在亚最适至超最适温度应对升温与铁限制交互作用的关键分子过程示意图
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是本论文的第一完成单位，国产色情
硕士研究生刘泽西为该论文第一作者，姜海波教授和王鑫威特聘副研究员为本文的共同通讯作者。本研究受到了国家自然科学基金、浙江省自然基金以及宁波市科技创新2025重大项目等项目的资助。本研究还受到宁波大学One Health研究院跨学科研究项目（NBUOH202505）的支持。
