Efficient zinc/cobalt inter‐replacement in northeast Pacific diatoms and relationship to high surface dissolved Co : Zn ratios
Efficient zinc/cobalt inter‐replacement in northeast Pacific diatoms and relationship to high surface dissolved Co : Zn ratios
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东北太平洋硅藻中有效的锌/钴相互置换及其与高表面溶解钴：锌比率的关系
DOI：
10.1002/lno.11471
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发表时间：
2020
影响因子：
4.5
通讯作者：
Saito, Mak A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kellogg, Riss M.;McIlvin, Matthew R.;Vedamati, Jagruti;Twining, Benjamin S.;Moffett, James W.;Marchetti, Adrian;Moran, Dawn M.;Saito, Mak A.
锌（Zn）作为营养物质的重要性及其被钴（Co）取代的能力已在模式海洋硅藻中得到表征。然而，这种替代能力在多大程度上分布在硅藻类群是未知的。通过测定游离Zn ~（2+）和Co ~（2+）浓度对硅藻比生长速率的影响，研究了4种硅藻的Zn/Co代谢替代。对生长反应的分析发现，这些金属的替代可以发生在西北大西洋分离物海链藻CCMP 1335、东北大西洋分离物三角褐指藻CCMP 632以及东北太平洋分离物精致拟菱形藻UNC 1205和海链藻中。UNC1203在大西洋硅藻的锌的地方，钴的代谢替代支持他们的生长在媒体缺乏添加锌，但在成本降低的增长率。与此相反，高效的锌/钴替代，支持增长，即使在媒体缺乏补充锌观察到在东北太平洋硅藻。我们还提出了新的数据，从东北太平洋线P样带，显示溶解钴和锌的比例（dCo：dZn）高达3.52：1，在表面（0-100米）深度。我们认为，东北太平洋硅藻生长能力的增强，使用钴是一种适应这些高表面dCo：dZn比。颗粒金属数据和单细胞金属配额也表明硅藻对锌的需求很高，这可能部分由钴补偿。
The importance of zinc (Zn) as a nutrient and its ability to be substituted for by cobalt (Co) have been characterized in model marine diatoms. However, the extent to which this substitution capability is distributed among diatom taxa is unknown. Zn/Co metabolic substitution was assayed in four diatom species as measured by the effect of free ion concentrations of Zn2+and Co2+on specific growth rate. Analysis of growth responses found substitution of these metals can occur within the northwest Atlantic isolateThalassiosira pseudonanaCCMP1335, the northeast Atlantic isolatePhaeodactylum tricornutumCCMP632, and within the northeast Pacific isolatesPseudo‐nitzschia delicatissimaUNC1205 andThalassiosirasp. UNC1203. Metabolic substitution of Co in place of Zn in the Atlantic diatoms supports their growth in media lacking added Zn, but at the cost of reduced growth rates. In contrast, highly efficient Zn/Co substitution that supported growth even in media lacking added Zn was observed in the northeast Pacific diatoms. We also present new data from the northeast Pacific Line P transect that revealed dissolved Co and Zn ratios (dCo : dZn) as high as 3.52 : 1 at surface (0–100 m) depths. We posit that the enhanced ability of the NE Pacific diatoms to grow using Co is an adaptation to these high surface dCo : dZn ratios. Particulate metal data and single‐cell metal quotas also suggest a high Zn demand in diatoms that may be partially compensated for by Co.
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