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宏基因组分析揭示了全球范围的海洋营养限制模式

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科学2021年4月16日:
第372卷,第6539期,287-291页
DOI: 10.1126 / science.abe6301

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基因组揭示了营养应激模式

在海洋表层,氮、铁和磷都可以限制浮游植物的营养,这取决于位置。Usticket al。使用流行度Prochlorococcus与养分获取有关的基因,以发展推断出的全球海洋养分压力地图(见Coleman的展望)。他们发现了与地球系统模型和营养添加实验相一致的广泛的限制模式。以这种方式利用宏基因组数据是一种很有吸引力的方法,它将有助于扩大我们对广阔海洋生物地球化学的理解。

科学,这个问题。287;参见p。239

摘要

营养供应调控着浮游植物的活动,但关于营养限制和共同限制的全球生物地理学却知之甚少。Prochlorococcus通过基因的得失来适应当地环境,我们将基因组的变化作为适应营养胁迫的指标。作为全球海洋船舶水文调查计划(Bio-GO-SHIP)的一部分,我们收集了所有主要海洋区域的宏基因组,并量化了参与氮、磷和铁同化的基因变化。我们发现压力类型和严重程度的区域性转变以及广泛的共同压力。Prochlorococcus压力基因、瓶子实验和地球系统模型预测是相关的。我们认为,多养分胁迫的生物地理与固氮控制在化学计量学上存在联系。我们以组学为基础的浮游植物资源利用描述,为全球海洋中营养压力提供了一种细致入微且高度解析的描述。

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