Strategies among phytoplankton in response to alleviation of nutrient stress in a subtropical gyre
Strategies among phytoplankton in response to alleviation of nutrient stress in a subtropical gyre
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浮游植物缓解亚热带环流营养胁迫的策略
DOI：
10.1038/s41396-019-0489-6
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Marchetti, Adrian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lampe, Robert H.;Wang, Seaver;Cassar, Nicolas;Marchetti, Adrian
尽管低营养亚热带环流的初级生产力和硅藻丰度普遍较低，但北大西洋亚热带环流(NASG)每年都有大量硅藻驱动的碳输出。营养物质的地下脉冲可能会助长硅藻的短暂生长，但硅藻对这些营养物质注入的确切机制在近自然的环境中仍未得到充分的研究。在这里，我们模拟了地下营养物质的输送，并使用生理学技术和转译技术相结合的方法比较了真核浮游植物的反应。我们发现，真核浮游植物群体表现出不同水平的转录反应和同源基因的表达，以响应从营养限制释放。特别是，使用新提供的营养物质的策略在浮游植物群体中是不同的。硅藻将新的硝酸盐引导到与生长相关的策略中，而其他组的生理测量和基因表达模式则提出了替代策略。这里展示的基因表达模式提供了对硅藻在慢性氮枯竭条件下生存和营养输送时生长的细胞机制的洞察，这些细胞机制可以促进表层海洋的碳输出。
Despite generally low primary productivity and diatom abundances in oligotrophic subtropical gyres, the North Atlantic Subtropical Gyre (NASG) exhibits significant diatom-driven carbon export on an annual basis. Subsurface pulses of nutrients likely fuel brief episodes of diatom growth, but the exact mechanisms utilized by diatoms in response to these nutrient injections remain understudied within near-natural settings. Here we simulated delivery of subsurface nutrients and compare the response among eukaryotic phytoplankton using a combination of physiological techniques and metatranscriptomics. We show that eukaryotic phytoplankton groups exhibit differing levels of transcriptional responsiveness and expression of orthologous genes in response to release from nutrient limitation. In particular, strategies for use of newly delivered nutrients are distinct among phytoplankton groups. Diatoms channel new nitrate to growth-related strategies while physiological measurements and gene expression patterns of other groups suggest alternative strategies. The gene expression patterns displayed here provide insights into the cellular mechanisms that underlie diatom subsistence during chronic nitrogen-depleted conditions and growth upon nutrient delivery that can enhance carbon export from the surface ocean.
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影响因子：
14.9
作者：
Pruesse E;Quast C;Knittel K;Fuchs BM;Ludwig W;Peplies J;Glöckner FO
通讯作者：
Glöckner FO
DOI：
10.1093/bioinformatics/bts565
发表时间：
2012-12-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Fu L;Niu B;Zhu Z;Wu S;Li W
通讯作者：
Li W
DOI：
10.1016/s0967-0645(99)00135-6
发表时间：
2000-01-01
影响因子：
3
作者：
Kudela, RM;Dugdale, RC
通讯作者：
Dugdale, RC
DOI：
10.1016/s0967-0645(00)00153-3
发表时间：
2001-01-01
影响因子：
3
作者：
Hansell, DA;Carlson, CA
通讯作者：
Carlson, CA
影响因子：
30.7
作者：
Toseland, A.;Daines, S. J.;Mock, T.
通讯作者：
Mock, T.