关于接近阈值的光照漂白温度与普罗梅特林（Prometryn）暴露对珊瑚Galaxea fascicularis共同影响的蛋白质组学研究

《Marine Environmental Research》：Proteomic insights into the combined effects of near-threshold bleaching temperature and prometryn exposure on the coral Galaxea fascicularis

Sichen Li|Yanyu Zhou|Haochen Niu|Weilu Kang|Guowei Fu|Bo Hu|Hongwei Zhao

摘要

海洋变暖事件与沿海农业化学品污染日益同时发生，但它们对珊瑚整体生物分子反应的联合影响仍不明确。我们将造礁珊瑚Galaxea fascicularis暴露在接近阈值的温度（30°C）和促米特林（1 μg L^-1）中，并同时施加这两种因素，持续4天，然后利用基于TMT的蛋白质组学技术量化珊瑚宿主和Symbiodiniaceae家族蛋白质的丰度，以捕捉早期的分子反应。热量是导致蛋白质组变化的主要因素，这与生物合成受到抑制以及蛋白质重新分配用于维持生命活动一致；而促米特林在热量作用下还引发了特定代谢途径的额外变化。在双重压力下，共生体表现出不匹配的现象：虽然光合作用增强，但反应中心/电子传输能力并未相应提高，这可能增加激发压力和氧化应激的风险。光生理学测量结果显示，在急性暴露期间，适应光照条件的PSII参数比适应黑暗条件的Fv/Fm参数更敏感，且组合处理下光化学性能明显下降。同时，与宿主压力相关的信号通路得到增强，而抗氧化/解毒功能在双方中都减弱了。这些蛋白质组学结果表明，促米特林的暴露可能会损害基于谷胱甘肽的氧化还原缓冲能力，从而削弱这种相对耐热的珊瑚对接近阈值温度的响应能力。本研究为优先减少PSII类除草剂污染提供了重要见解，这是珊瑚礁保护策略的重要组成部分。我们的发现支持通过减少沿海地区的PSII类除草剂使用来降低珊瑚白化风险的管理措施。