藻类和细菌在海洋生态系统中密不可分,细菌在调节藻类的生长和代谢中发挥着至关重要的作用。除了互利共生之外,细菌还开发出了各种基于分子的策略来对抗藻类。
最近,中国科学院青岛生物能源与过程技术研究所(QIBEBT)的研究人员发现了一种新型化学物质,广泛被细菌用来对抗海洋中的藻类。
他们的研究结果发表在9月8日的《ISME杂志》上。
研究人员分离出一种海洋细菌,对多种藻类具有杀藻活性,包括硅藻、绿藻和甲藻。他们发现,对藻类的致死作用是由细菌合成和释放的一种名为3,3',5,5'-四溴-2,2'-联苯二酚(缩写为4-BP)的小分子决定的。
4-BP的合成由基因簇决定,该基因簇包括编码分支酸裂解酶、黄素依赖性卤化酶和细胞色素P450的三个基因。
4-BP的杀藻功能是通过抑制藻类中质体醌-9的合成来实现的,质体醌-9是藻类光系统中电子传递链的重要组成部分。当4-BP被引入到模拟的水华海水中时,藻类丰度被有效抑制。
重要的是,研究人员发现4-BP的合成基因存在于全球海洋的多种细菌中,这表明4-BP是全球海洋中广泛使用的调节细菌-藻类拮抗关系的细菌工具。