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生态系统状态转换后系统的结构和功能会发生明显改变。水生态系统稳态转换的典型现象——湖泊富营养化是生态系统在长期的人为胁迫或短期的强扰动下由清水稳态转化为浊水稳态的过程。与湖泊富营养化过程相比，返贫营养过程（re-oligotrophication，浊水稳态向清水稳态转变的过程）中生态系统的响应趋势及其相关驱动机制的研究相对缺乏。
脊椎动物气体填充器官（Air-filled organs）最早出现于4亿年前辐鳍鱼类中，称为“原肺”。在泥盆纪时期，早期鱼类由水中向陆地过渡。为了适应外界环境，早期鱼类“原肺”逐渐演化形成了四足动物的肺，行使呼吸作用。然而，生存在水中的大部分硬骨鱼类则演化出鳔（Swim bladder），除了具有呼吸、发声和听觉等辅助功能外，其主要作用是调节身体在水中的沉浮（Buoyancy control）。
水体富营养化引起的营养富集和水下光照可利用性减少影响了水生生态系统的结构和功能，导致浅水湖泊发生稳态转换，因此探索影响淡水生态系统结构和功能的机制十分重要。富营养化通过改变水体光和营养的可利用性影响沉水植物的功能性状，如化学计量特征和生理状态。然而，目前尚不清楚连接沉水植物功能性状和生态系统结构和功能的机制，以及这些机制如何引起沉水植物的衰退。近日，中国科学院水生生物研究所研究员谢平团队从沉水植物...
2021年1月11日，中国科学院水生生物研究所桂建芳院士团队在Molecular Biology and Evolution在线发表了题为“Functional Divergence of Multiple Duplicated Foxl2 Homeologs and Alleles in A Recurrent Polyploid Fish”的论文。基因组多倍化为物种新基因和新性状的形成提供了有...
中国科学院武汉植物园在水生植物功能性状及对环境响应研究中取得新进展（图）
水生植物 功能性状 环境响应研究
2020/12/9
与陆生植物相比，水生植物的生存环境已经发生了根本性的变化，由此沉水植物演化出了一系列较为特殊的功能性状，对周围环境的响应机制也有其特殊之处。武汉植物园水生植物生物学学科组科研人员在水生植物功能性状及对环境响应研究开展了一系列研究。
中国科学院水生生物研究所在解析微藻脂质合成关键酶功能分化上取得重要进展（图）
微藻脂质 关键酶 功能分化
2020/10/21
近日，中国科学院水生生物研究所藻类生物技术和生物能源研发中心的研究人员在雨生红球藻II型DGAT酶的功能研究上取得了重要进展。团队首次发现一个II型DGAT家族中的蛋白HpDGTT2不具备DGAT功能，但行使了其上游酰基转移酶，即溶血磷脂酸酰基转移酶（LPAAT）的功能。本研究为理解微藻中DGAT家族的功能分化提供了重要的线索。研究人员鉴定并克隆了雨生红球藻中一个I型和四个II型DGAT基因。经酵...
中国科学院水生生物研究所赵进东研究员和葛峰研究员团队前期在蓝细菌中系统性地鉴定到20多种不同的蛋白质翻译后修饰，揭示了这些可逆的蛋白质翻译后修饰在光合系统以及其他重要的生物学过程中发挥着重要的调控作用（PNAS，2014，111（52）：E5633-E5642）。在此基础上，该研究团队通过生物信息学分析发现，在蓝细菌Synechococcus sp. PCC 7002中存在一个可能的去酰基化酶Cd...
生物多样性如何决定生态系统功能水平是生态学领域长期以来的核心议题之一。物种多样性概念由多维度的特征组成，除物种数量（丰富度）以外，还包括群落组成、系统发育进化及相互作用关系等诸多方面。目前，生态学家面临的一个主要挑战是如何从多维度的角度来预测生物多样性下降对生态系统多功能性（multifunctionality）的影响，因为不同层面的多样性特征对生态系统的影响可能相互叠加或者相互抵消。这个问题限制...
SIRT5是Sirtin基因家族的一员。Sirtin基因家族是一类最初被鉴定为依赖于NAD+的去乙酰化酶基因家族，其成员一般具有NAD+依赖的去乙酰化酶活性。然而，SIRT5的去乙酰化酶活性极低，却具有去琥珀酰化酶活性。中国科学院水生生物研究所肖武汉课题组在筛选鱼类耐低氧与抗病毒先天免疫反应交互作用重要因子的过程中，鉴定到sirt5 是一个可以同时影响鱼类耐低氧性状和抗病毒性状的关键基因。他们研究...
蝾螈最显著的特征是身体再生能力，如果它的尾部、肢体被切断，都不会形成残肢或者伤疤，不久它会再生一个完整的新肢体，并且新肢体由肌肉、神经、骨骼和其他部分组成。
促性腺激素释放激素（Gonadotropin-releasing hormone, GnRH）是脊椎动物“下丘脑-垂体-性腺（hypothalamic-pituitary-gonad, HPG）轴”上的一个关键因子，在脊椎动物性腺发育成熟及繁殖中发挥着重要作用。利用斑马鱼模型，中国科学院水生生物研究所首次发现了GnRH3神经肽的新功能及其作用机制。利用基因编辑技术，水生所胡炜研究员团队构建了GnR...
中国科学院水生生物研究所研究员胡炜与Vance L. Trudeau团队以斑马鱼为对象开展了合作研究，利用基因编辑技术成功获得sgIIa-/-突变、sgIIb-/-突变及sgIIa-/-/sgIIb-/-双突变斑马鱼家系。研究发现，sgIIb-/-突变及sgIIa-/-/sgIIb-/-双突变斑马鱼在胚胎阶段表现为后脑中央动脉血管（Central Artery）发育缺陷。采用共聚焦延时摄影和免疫荧...
纤毛/鞭毛是保守的存在于真核细胞表面的细胞器，由微管和外面包裹的纤毛膜组成，执行着运动、感受及信号传递的功能。纤毛的功能异常会引起人类多囊肾、视网膜退化、脑积水、肥胖等纤毛病。近年来在模式生物衣藻和线虫中的研究表明，纤毛还具有分泌功能，可以以出芽的方式分泌小囊泡（ectosome）至细胞外，是细胞与细胞之间进行物质运输和信号交流的桥梁。然而，纤毛囊泡形成的分子机理以及是否存在其他的功能尚不清楚。
中国科学院武汉植物园在莲的小RNA功能与进化研究中取得进展（图）
中国科学院武汉植物园 莲 小RNA功能 水生植物
2016/10/19
水生植物莲(Nelumbo nucifera)属于真双子叶植物基部的物种，其祖先大约于1亿2千万年前与核心真双子叶植物（绝大多数的现存双子叶植物）分开，是真双子叶植物中最早分化出来的类群之一。莲在具备观赏、食用和药用价值的同时，在真双子叶植物和整个被子植物系统发育和基因组进化研究方面具有重要地位。在动植物基因组中，普遍存在一类编码小分子RNA的基因(MIRNA)，其表达的microRNA(miRN...
蓝藻胞外聚合物（EPS）是蓝藻细胞在生长繁殖过程中产生的一类高分子粘性有机质，可将单一蓝藻颗粒粘附聚集在一起形成蓝藻聚集体，并在适宜的气候及水力条件下上浮至水面形成蓝藻水华。蓝藻水华形成过程中EPS絮体的组分复杂多变，主要包含蛋白质、碳水化合物、脂类、腐殖酸类等物质，且各组分具有不同的空间分布特征。研究蓝藻EPS的分布特征、组分变化及其与藻细胞颗粒聚集性能的相互关系，对于探讨蓝藻水华的形成机理及相...