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全球变化时代的珊瑚礁种群基因组学
图2珊瑚礁上种群基因组过程的概念图。它们固有的斑块，栖息地斑块之间的广泛但不规则的基因流动，广泛和微地理量表的强烈选择性梯度以及大量有效的人口尺寸创造了微观进化模式和过程的独特组合。环境变化箭头中的颜色代表了米（M）和公里（M）和公里（km）（例如温度变化）的环境（和选择性）压力的变化。
新闻稿 新加坡，2023 年 11 月 27 日 新加坡南洋理工大学的科学家在繁荣的珊瑚礁中发现了潜在的威胁和有希望的资源。
新闻稿 新加坡，2023 年 11 月 27 日 新加坡南洋理工大学科学家在海洋塑料垃圾上繁茂的细菌和真菌群落中发现潜在威胁和有希望的资源 新加坡南洋理工大学 (NTU Singapore) 的一组科学家在被冲上新加坡海岸的塑料垃圾上繁茂的细菌和真菌群落中发现了潜在威胁和有希望的资源。 当塑料进入海洋时，微生物会附着并在它们中定殖，形成一个被称为“塑料球”的生态群落。 尽管全球海洋中有数百万吨的塑料垃圾，但人们对塑料球如何在热带海洋环境中组装和与塑料宿主相互作用知之甚少。 为了了解塑料与微生物的相互作用，NTU 的研究人员提取了从新加坡 14 个沿海地点收集的塑料球的 DNA 信息（见下图）。 他们发现样本上繁茂着潜在的食塑细菌和有害微生物。这项研究于 9 月发表在《环境国际》杂志上，是针对东南亚热带海洋和沿海环境（包括珊瑚礁、红树林、海草床、海滩和开阔水域）进行的少数塑料圈研究之一。这项研究的主要作者、新加坡环境生命科学工程中心 (SCELSE) 的 NTU 博士生 Jonas Koh 表示：“塑料圈可以影响塑料碎片的命运，例如将其分解成微塑料，导致它们下沉或漂浮。然而，人们对热带沿海海洋环境中塑料圈中的微生物种类知之甚少。它们如何相互作用？塑料碎片如何影响它们的发展？我们想知道这些问题的答案，这可以帮助决策者做出明智的决定，以减少对我们东南亚海洋生态系统的潜在威胁。”塑料圈影响沿海生态系统的健康
珊瑚体细胞和精子的突变意味着终生干细胞更新和细胞谱系选择
在许多动物中，生殖系在胚胎发生早期就已分化，因此只有在生殖细胞中积累的突变才会被后代遗传。这一发育过程的例外可能表明已经进化出其他机制来限制有害突变积累的影响。石珊瑚是可以存活数百年的动物，人们一直认为它们从体细胞组织中产生配子。为了澄清关于珊瑚生殖系-体细胞区别的相互矛盾的证据，我们对亲本珊瑚分支及其精子库进行了高覆盖率的全基因组测序和技术重复。我们确定了每个亲本分支独有的胚胎后单核苷酸变异 (SNV)，然后检查每个 SNV 是否由各自的精子库共享。26% 的胚胎后 SNV 由精子共享，74% 则不是。我们还确定了生殖系 SNV，即存在于精子中但不存在于亲本中的 SNV。这些数据表明，自我更新的干细胞在群落的成年期会分化为生殖细胞和体细胞，而 SNV 率和模式在干细胞、体细胞和生殖细胞谱系中存在显著差异。除了为后生动物生殖细胞的进化提供信息外，这些见解还揭示了珊瑚如何产生应对全球气候变化所必需的适应性多样性。
了解珊瑚对气候变化的自然适应和辅助进化
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化学介导的与大藻的相互作用对珊瑚健康产生负面影响，但会导致珊瑚微生物组的变化有限
1新加坡国立大学新加坡国立大学实验海洋生态实验室，新加坡； jovenaseah@u.nus.edu（J.C.L.S. ）; dbspat@nus.edu.sg（p.a.t.） 2新加坡新加坡技术大学新加坡环境生命科学工程中心，新加坡637551，新加坡； peiyipeg001@e.ntu.edu.sg（P.P.Y.T. ）; ldeignan@ntu.edu.sg（l.k.d. ）; diane.mcdougald@uts.edu.au（D.M. ）; scott.rice@csiro.au（S.A.R.） 3澳大利亚微生物学研究所，悉尼，悉尼，悉尼，新南威尔士州，2007年，澳大利亚 *通信：jenjennyfong@gmail.com†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。 ‡当前地址：澳大利亚河流研究所的沿海和海洋研究中心的格里夫五学院 - 海岸和河口，内森校园，格里夫大学，布里斯班，澳大利亚昆士兰州布里斯班4111。 §当前地址：联邦科学与工业研究组织（CSIRO），农业和食品，一种系统健康的微生物组，堪培拉，堪培拉，澳大利亚第2601号法案。1新加坡国立大学新加坡国立大学实验海洋生态实验室，新加坡； jovenaseah@u.nus.edu（J.C.L.S.）; dbspat@nus.edu.sg（p.a.t.）2新加坡新加坡技术大学新加坡环境生命科学工程中心，新加坡637551，新加坡； peiyipeg001@e.ntu.edu.sg（P.P.Y.T.）; ldeignan@ntu.edu.sg（l.k.d.）; diane.mcdougald@uts.edu.au（D.M.）; scott.rice@csiro.au（S.A.R.）3澳大利亚微生物学研究所，悉尼，悉尼，悉尼，新南威尔士州，2007年，澳大利亚 *通信：jenjennyfong@gmail.com†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。 ‡当前地址：澳大利亚河流研究所的沿海和海洋研究中心的格里夫五学院 - 海岸和河口，内森校园，格里夫大学，布里斯班，澳大利亚昆士兰州布里斯班4111。 §当前地址：联邦科学与工业研究组织（CSIRO），农业和食品，一种系统健康的微生物组，堪培拉，堪培拉，澳大利亚第2601号法案。3澳大利亚微生物学研究所，悉尼，悉尼，悉尼，新南威尔士州，2007年，澳大利亚 *通信：jenjennyfong@gmail.com†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。‡当前地址：澳大利亚河流研究所的沿海和海洋研究中心的格里夫五学院 - 海岸和河口，内森校园，格里夫大学，布里斯班，澳大利亚昆士兰州布里斯班4111。§当前地址：联邦科学与工业研究组织（CSIRO），农业和食品，一种系统健康的微生物组，堪培拉，堪培拉，澳大利亚第2601号法案。
一种深度学习的方法，以实现高效而准确的珊瑚...
摘要。珊瑚礁是重要的生态系统，由于当地人类的影响和气候变化，其威胁越来越大。对珊瑚礁的有效，准确的监测对于它们的保护和管理至关重要。在本文中，我们提出了一个自动珊瑚检测系统，该系统只能使用一次（YOLO）深度学习模型，该模型是专门针对水下进化分析量身定制的。要训练和评估我们的系统，我们采用了一个由400个原始水下图像组成的数据集。，我们使用数据增强技术通过图像操纵将带注释的图像的数量增加到580，这可以通过提供更多样化的训练示例来改善模型的性能。数据集是从捕获各种珊瑚礁环境，物种和照明条件的水下视频中仔细收集的。我们的系统可以实现Yolov5算法的实时对象检测功能，从而实现有效而准确的珊瑚检测。我们使用Yolov5从带注释的数据集中提取区分特征，从而使系统能够概括，包括以前看不见的水下图像。在我们的原始图像数据集上，使用Yolov5成功实施了自动珊瑚检测系统，突出了先进的计算机视觉技术在珊瑚礁研究和保护中的潜力。进一步的研究将着重于完善算法以处理具有挑战性的水下图像条件，并扩展数据集以结合更广泛的珊瑚种类和时空变化。
珊瑚藻共生体起源之前发生了大规模基因组减少
。CC-BY-NC 4.0 国际许可，根据 （未经同行评审认证）提供，是作者/资助者，他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者，此版本于 2023 年 5 月 25 日发布。；https://doi.org/10.1101/2023.03.24.534093 doi：bioRxiv 预印本
微生物操纵的观点，用于生物修复珊瑚礁
珊瑚礁是世界上最重要的生态系统之一，具有极大的生态和经济意义。但是，由于各种人为因素，包括气候变化，过度捕获和漏油污染，珊瑚礁正受到威胁。这些因素导致珊瑚礁健康和生物多样性的下降，导致迫切需要有效缓解和恢复策略。石油产物的广泛使用会导致漏油[1]，已有数十年的报道[2-4]。海洋溢出是最常见的，每年大约有103吨油洒到海洋中[5]。不幸的是，海洋中的石油运输路线经常在重要的珊瑚礁附近经过，并且在珊瑚礁地区附近发生了许多重大石油泄漏[4]。自1990年代以来，由于全球对石油和天然气的需求，海上石油和天然气的生产也有所增加，这导致海洋环境和珊瑚礁发生事故的可能性显着增加[6]。
揭示环境因素与珊瑚免疫之间的联系：对Acropora cervicornis中荧光蛋白表达和苯酚氧化酶活性的研究
由于气候变化而导致的环境状况恶化，严重影响了全球珊瑚礁的健康。因此，了解珊瑚如何对温度和/或极端太阳照射的极端水平和/或太阳照射的响应将指导该宝贵生态系统的未来保护和恢复工作。在此，我们介绍了一项研究，濒临灭绝的珊瑚Acropora cervicornis对水温（WT），光强度（LI）和水深度的季节性波动的免疫反应。免疫反应，这是一种参与光保护蛋白黑色素的生物合成的酶。为了研究这些反应，在12个月的时间内以三个月的间隔测量了视觉健康的A. cervicornis片段，深度为12 m，GFP，CYPF和PO活性。在此期间，还测量了每个深度的海水温度和光强度。使用一般线性混合模型来确定WT，LI和水深对免疫蛋白的季节性变化的影响。GFP，CYFP和PO活动在随着时间的流逝差异很大 - 在夏末/秋季秋末/秋季较低，在冬季晚期/早春较低。同样，WT和LI显着影响GFP，CYFP和PO活动。另一方面，水深仅对荧光蛋白浓度有显着影响，而不是PO活性。我们的研究表明，珊瑚可以在自然季节性爆发中调节这些关键的免疫相关蛋白质。也就是说，在较高的热和光条件下增加的几个月，同时在轻度的热和光条件下减少了几个月。
