真核海洋浮游植物突变率及突变谱的可塑性

适应能力塑造着任何物种或种群的未来。适应潜力主要由自发突变率和突变谱决定，它们界定了可供自然选择利用的新遗传变异。越来越多的证据表明，突变率和突变谱具有可塑性，并会随环境而变化。然而，对于海洋浮游植物这一数据仍然匮乏；该类群不仅是海洋生态系统的关键组成部分，也是生物地球化学循环中的重要参与者。本文中，我们通过在4种不同条件下进行突变累积实验，测定了绿藻门微绿球藻 Ostreococcus tauri 的突变率和突变谱可塑性：低盐度、高盐度、低温和高温。SNM 在低盐度条件下最低，在高盐度和低温条件下增加为原来的两倍，在高温条件下则增加为原来的四倍。随着 SNM 的升高，SNM 谱对 C:G->T:A 转换的偏向性不断增强。虽然 ID 不随环境变化，但结构突变率 SM 在低温下更高，这很可能是由转座子活性所致。鉴于与全球气候变化相关的环境快速变化，突变率和突变谱的可塑性可能会对海洋初级生产者的适应潜力产生关键影响。

适应能力塑造着任何物种或种群的未来。适应潜力主要由自发突变率和突变谱决定，它们界定了可供自然选择作用的新遗传变异。越来越多的证据表明，突变率和突变谱具有可塑性，并会随环境而变化。然而，对于海洋浮游植物这一海洋生态系统中的关键类群以及生物地球化学循环的重要参与者，目前仍缺乏相关数据。在此，我们通过在4种不同条件下开展突变积累实验，测定了绿藻门微拟球藻 Ostreococcus tauri 的突变率和突变谱的可塑性：低盐度、高盐度、低温和高温。单核苷酸突变（SNM）在低盐度条件下最低，在高盐度和低温条件下增加至两倍，在高温条件下增加至四倍。随着SNM升高，SNM谱对 C:G->T:A 转换的偏向性逐渐增强。尽管插入缺失突变（ID）不随环境变化，但结构突变率（SM）在低温条件下更高，这很可能是由于转座子活性所致。鉴于全球气候变化所伴随的快速环境变化，突变率和突变谱的可塑性可能会对海洋初级生产者的适应潜力产生关键影响。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.24.739820v1?rss=1

🏷️ 海洋浮游植物 突变率可塑性 突变谱 环境胁迫 微绿球藻 突变累积实验