1、珊瑚白化的機制珊瑚 珊瑚在腔腸動物中是個統(tǒng)稱，珊瑚綱是腔腸動物門最大的一個綱，全部海產(chǎn)。珊瑚礁全部是水螅型的單體或群體動物，生活史中沒有水母型世代。珊瑚綱的水螅型結(jié)構(gòu)較水螅綱復雜, 身體為兩輻射對稱。珊瑚共生系統(tǒng) 蟲黃藻和珊瑚之間為互利共生關(guān)系。蟲黃藻生活在宿主珊瑚內(nèi)胚層細胞的液泡并把95%以上的光合產(chǎn)物提供給宿主無脊椎動物，也從宿主的代謝產(chǎn)物中得到至關(guān)重要的營養(yǎng)鹽（如胺、磷酸鹽）。蟲黃藻除了含有營養(yǎng)成分諸如蛋白核、細胞核、淀粉等之外，葉綠體占據(jù)大部分體積，葉綠體內(nèi)含有能直接參與光化學反應(yīng)的反應(yīng)中心色素葉綠素a，及輔助色素，如其他葉綠素、類胡蘿卜素和藻膽素等。就是因為眾多的色素存在，才使得珊瑚

2、呈現(xiàn)五彩繽紛的景象。珊瑚白化 珊瑚白化是指珊瑚失去共生蟲黃藻而導致珊瑚變白的生態(tài)現(xiàn)象，已造成了全球范圍內(nèi)的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化，而全球變暖 、SST (海洋表層溫度)上升是導致這一生態(tài)現(xiàn)象的主要原因。約 13的珊瑚物種因為全球變暖而處于滅絕 的邊緣，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPC C )預測珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)將可能成為因全球變暖而消失的第一個生態(tài)系統(tǒng)。白化的機制 在脅迫條件下白化的機制有：1蟲黃藻色素的減少2珊瑚組織中蟲黃藻密度的減少減少葉綠素的機制如對光反應(yīng)中心的損傷，對暗反應(yīng)的破壞。減少葉綠素的機制如細胞內(nèi)分解消化蟲黃藻，通過胞吐作用排出蟲黃藻，細胞凋亡，細胞壞死以及與宿主細胞分離光

3、輻射相關(guān)功能基因 珊瑚常常生活在有強陽光輻射的淺水, 強光和紫外輻射會導致造礁石珊瑚細胞體內(nèi)共生的蟲黃藻光合效率降低(光抑制), 蟲黃藻密度下降并最終導致造礁石珊瑚的白化。而珊瑚可以合成一種類菌胞素氨基酸(MAA), 它能有力地防御紫外線對珊瑚的傷害。造礁石珊瑚細胞在強光和紫外輻射下, 相關(guān)基因表達也會發(fā)生變化, 一些有光保護作用的基因表達上調(diào)?？傊? 熒光蛋白家族的基因表達情況不僅與光保護有關(guān), 而且與造礁石珊瑚白化機制緊密相連, 所以它也成為衡量本底水平的生理指標之一。細胞防御相關(guān)功能基因 海洋污染物如工業(yè)重金屬污染、生活垃圾、船舶垃圾、化學泄露的烴類有機物等對珊瑚礁及其共生藻的毒害作用是

4、導致造礁石珊瑚白化的重要因素。海洋污染物能誘使海洋生物的ABCs 家族基因表達, 增強海洋生物對海洋污染的耐受能力。具有解毒功能的基因通常能產(chǎn)生抗氧化的蛋白, 在細胞內(nèi)清除化學自由基和活性氧, 比如鐵蛋白基因(ferritin)通常通過捕獲過量的鐵離子從而減少化學自由基和活性氧(ROS)的產(chǎn)生并降低細胞的氧化壓力。這類與細胞防御相關(guān)的功能基因還包括有鋅指蛋白(ZNRF3)和谷胱甘肽等, 它們是與珊瑚白化相關(guān)的重要功能基因。Ca2+平衡相關(guān)基因的研究 珊瑚鈣化時 Ca2+泵密集地向上皮細胞中泵入Ca2+, 而活性氧簇(ROS)、活性氮簇(RNS)和CaM失活會減弱Ca2+泵的活性導致細胞Ca2+失衡,這解釋了珊瑚白化時鈣化率下降的原因。而珊瑚中富含半胱氨酸多肽家族基因SCRiPs 參與了珊瑚鈣化過程。研究發(fā)現(xiàn)SCRiPs 在珊瑚白化過程中的表達會下調(diào), 且SCRiPs 蛋白具有分泌特性,但該基因家族的很多具體功能還不清楚。參考文獻造礁石珊瑚白化相關(guān)功能基因的研究進展澄黃濱珊瑚、大管孔珊瑚和叢生盔形珊瑚性腺發(fā)育與生長規(guī)律的研究R