當前，納米塑料對整個海洋生態系統的危害已引發廣泛關注，而目前大多數研究均集中在高濃度納米塑料對藻類的生理和分子毒理機制的影響，而忽略了環境相關濃度對赤潮爆發的影響。為了研究海區環境相關濃度的納米塑料對全球棕囊藻爆發的影響，研究團隊自行設計了室內和海區培養裝置，探討了不同濃度的納米塑料處理對球形棕囊藻的生物量、囊體細胞數、光合作用和多糖含量等生理參數的影響。 

　　實驗室培養和原位海區實驗都發現，納米塑料處理可以提升球形棕囊藻光合作用，從而增加球形棕囊藻生物量，并且促進球形棕囊藻囊體的形成。球形棕囊藻囊體細胞的增加與多糖的合成和分泌直接相關。結合實驗室培養和海域原位實驗的結果，團隊構建了納米塑料含量與球形棕囊藻囊體細胞數之間的關系。根據已發表文獻的全球海洋4071個微塑料測量值，預測到2060年全球棕囊藻有爆發的趨勢，模型預測2060年棕囊藻囊體細胞增加值最大可超過79%。 

　　為了進一步分析納米塑料促進球形棕囊藻囊體形成的分子機制，團隊通過轉錄組學、Q-PCR和能量代謝組學的研究發現，納米塑料會改變球形棕囊藻能量代謝與N-glycan的合成，多個與多糖合成相關的基因表達上調，多糖的前體物質ADPG的含量也顯著上升。 

　　青島農業大學李映霞副教授和黃海所徐東研究員為論文共同第一作者，黃海所葉乃好研究員為通訊作者。該項目得到了山東省自然科學基金項目、國家自然科學基金項目和國家重點研發計劃課題等項目的資助。

 

　　全文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.est.5c02570.