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姜海波教授团队与中国农业科学院油料作物研究所龚阳敏副研究员课题组合作，针对海洋硅藻三角褐指藻长链多不饱和脂肪酸合成通路及其对高温生理响应开展了深入研究，研究成果以“Delta-5 elongase knockout reduces docosahexaenoic acid and lipid synthesis and increases heat sensitivity in a diatom”为题在植物学领域权威期刊《Plant Physiology》上发表（图1）。
图1：研究成果在Plant Physiology上发表（原文链接//doi.org/10.1093/plphys/kiae297）
深海鱼油，如二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等长链多不饱和脂肪酸（PUFA）对人类的有益生理功效已被广泛揭示，其市场和应用也逐步受到重视。事实上，海洋藻类等微生物才是PUFA的主要初级生产者，然而关于PUFA在生产者自身中的合成通路以及参与的生理调控功能尚不为人所熟知。现有研究表明，在海洋浮游植物中，EPA可能在调节膜的相变温度中扮演关键角色，而DHA在海洋浮游植物中具体功能则仍不甚清楚。
通过蛋白亚细胞定位、基因过表达、Crispr-Cas9介导的基因编辑、以及转录组和脂质组学等研究方法，该研究对三角褐指藻DHA合成的关键酶PtELO5a进行了功能分析。研究发现，ptELO5a突变株除了DHA的生物合成显著受阻之外，还表现出转录组和脂质组成的显著变化，特别是ptELO5a基因敲除影响了藻株甘油三酯的积累。与此同时，突变株对高温（28°C）的敏感性显著增加，分析表明这与内质网膜中磷脂组成及质体中糖脂组成密切相关。此项研究证明了PtELO5a介导的DHA合成在三角褐指藻的生理功能不可忽视，它们在调节膜脂组成、甘油三脂的积累以及降低热敏感性方面发挥了积极作用（图2）。
图2 三角褐指藻中PtELO5a介导的DHA合成通路及其参与调控脂质代谢和高温适应的潜在机制
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是该研究的第一完成单位，博彩导航
2021级博士研究生朱骏凯为该论文第一作者，博彩导航
姜海波教授和中国农科院油料所龚阳敏副研究员为本文的共同通讯作者。中国科学院水生生物研究所胡晗华研究员、法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学Eric Maréchal教授，美国加州大学圣地亚哥分校Andrew E. Allen教授也参与了研究工作。本研究受到了国家自然科学基金以及宁波市科技创新2025重大项目等项目的资助。
原文链接//doi.org/10.1093/plphys/kiae297。
