近日，广西南海珊瑚礁研究重点实验室客座研究员巩三强（中国科学院南海海洋研究所博士）为首在中科院一区Top期刊Microbiology Spectrum发表了题为 “Unfolding the secrets of microbiome (Symbiodiniaceae and bacteria) in cold-water coral”的研究论文。该研究结合细菌16S及藻类ITS2 barcodes高通量扩增测序、宏转录组测序及组织切片观察等技术, 首次在冷水珊瑚中确证了具有细胞活性的虫黄藻类群(Cladocopium 和Durusdinium)的存在，并在基因转录水平重构了完整的冷水珊瑚中虫黄藻的关键代谢途径, 包括光合碳固定等。 该研究初步界定了几个丰度较高的细菌新类群, 其中包括2个潜在的细菌新门：命名为珊瑚三(Coralsanbacteria)和珊瑚强(Coralqiangbacteria)细菌门，其中Coralsanbacteria可能是光合细菌蓝藻的祖先类群，并在基因转录水平重构了完整的冷水珊瑚中细菌的关键代谢途径，包括古老的非光合CO₂ 固定通路(the Wood-Lijungdahl pathway)，硫循环通路(inorganic sulfur assimilation and organic sulfur disassimilation pathways)，短链脂肪酸合成通路(short chain fatty acids synthesis pathways for acetate, butyrate, and propionate)等。

该研究拓展了人们对共生虫黄藻分布范围的认识，发现虫黄藻可以生存于370m水深的冷水珊瑚中。该研究提示细菌可能在冷水珊瑚适应弱光低温的深水生境中扮演重要角色，包括通过非光合碳固定途径为宿主提供有机碳来源等。该研究为进一步深入解析深水生境中珊瑚共生体共生机制及其环境适应机理奠定了基础。

文章链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01315-23

论文首页及主要结果图文导读：

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图1. 研究采用的珊瑚样本照片

图2. 不同类型珊瑚中检测到的虫黄藻类型特征

图3. 不同类型珊瑚中检测到的丰度较高的2个潜在的细菌新门

图4. 不同类型珊瑚中虫黄藻关键代谢途径

图5. 不同类型珊瑚中细菌关键代谢途径

图6. 不同类型珊瑚中共生微生物功能差异