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森林恢復對土壤有機碳（SOC）積累至關重要，但其穩定性與有機質分子復雜度及微生物活動的互作機制尚不清楚。該研究選取鼎湖山和鶴山不同恢復階段的森林，創新性地結合熱裂解-氣相色譜/質譜（THM-GC-MS）和高通量測序技術，在分子水平解析了有機質復雜度與微生物功能的動態關聯，發現有機質分子多樣性隨恢復提升，O層和A層的有機質α多樣性均顯著增加，且微生物功能多樣性與生物量可解釋50%以上的SOC和分子復雜度變化。中國科學院華南植物園恢復生態學團隊研究進一步揭示了不同土層的差異化調控機制：在O層土壤中，微生物功能多樣性增加但生物量減少，導致有機質分子復雜性增加而有機碳含量降低；A層土壤則呈現微生物生物量與功能多樣性同步提升，共同促進有機碳積累和分子復雜性增強。這種分層差異主要受微生物養分限制狀況驅動，同時初始凋落物組成決定了微生物分解產物的趨同或分化特征。該發現從分子層面闡明了森林恢復對增強土壤有機質穩定性的積極作用。研究結果強調森林恢復能有效提升有機質分子復雜度，增強碳穩定性，改善土壤養分（如氮磷供給）可緩解微生物限制，維持其功能多樣性，恢復實踐中需兼顧植被（凋落物輸入）與土壤管理，以優化碳固存。該研究首次從分子層面揭示了森林恢復過程中土壤養分狀況對微生物功能多樣性與有機碳分子復雜性關聯的調控機制，為提升森林土壤碳固存能力提供了重要理論依據。研究成果不僅深化了對森林土壤碳循環機制的理解，強調了土壤養分可利用性在維持微生物功能多樣性中的關鍵作用，更為實現碳中和目標下的森林恢復實踐提供了重要科學依據，對制定森林碳管理策略具有重要指導意義。最新研究成果已近期發表在國際學術期刊Journal of Environmental Management上。中國科學院華南植物園生態與環境科學研究中心的張靜副研究員為論文第一作者，劉占鋒研究員為通訊作者，研究得到了廣東基礎與應用基礎研究旗艦項目和國家自然科學基金等項目資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.126312圖1. 土壤有機碳含量和分子復雜性的微生物驅動機制及調控因素

2025-06-29

華南植物園揭示乙酰化修飾調控植物向光性分子機制

植物的向光性（phototropism）是一種關鍵的環境適應性機制，使其能通過調整生長方向來優化對光能的捕獲，提升光合效率并促進生長發育。向光素phototropin 1（phot1）作為核心的光受體，介導了植物對藍光的感知和向光性反應。盡管已有的研究鑒定了phot1下游信號通路組成和功能，但連接光信號與phot1激酶活性的關鍵調控因子至今仍未被發現。中國科學院華南植物園劉勛成研究團隊鑒定發現phot1的多個賴氨酸位點發生乙酰化修飾，并證實保守的賴氨酸位點（K636）的乙酰化修飾調控其自磷酸化和激酶活性，影響植物的向光性反應；遺傳表型篩選發現賴氨酸去乙酰化酶HDA9為調控植物向光性和phot1活性的關鍵上游因子，通過調節phot1的乙酰化水平影響其磷酸化與激酶活性；同時，證實該"乙酰化-磷酸化協同調控"作用在不同物種如番茄、煙草和花生中具有高度的保守性，凸顯該機制在植物向光性信號轉導途徑中的廣泛性與重要性。基于以上結果，研究組提出乙酰化修飾連接光信號和phot1激活的分子模式：在感知環境光信號后，phot1快速發生磷酸化修飾，進而激活其信號轉導功能，同時顯著降低phot1與HDA9的結合能力。隨后，在未知乙酰轉移酶（Acetyltransferases，ATs）的作用下，乙酰化修飾的phot1逐漸積累，形成負反饋調節環路。該機制通過抑制phot1過度磷酸化來防止光信號過度放大。這種循環進行的“乙酰化-去乙酰化修飾”模塊構成了精確的分子制動系統能夠微調向光性信號轉導強度，從而確保植物獲得最佳生長響應。這種獨特的模式展示了植物光信號轉導途徑的高度精確性和可塑性。本研究為農作物的光適應性和光能高效利用遺傳育種提供了新的理論基礎。相關研究成果以 “Histone Deacetylase 9 Modulates Phototropin 1 Acetylation Dynamics to Fine-Tune Phototropic Responses in Plants”為題于近期發表在國際學術期刊Plant Communications（《植物通訊》）（IF2024 11.6）上。華南植物園梁敏婷助理研究員和鄧書林研究員為共同第一作者，劉勛成研究員為通訊作者。研究團隊成員包括張藝副研究員、列志旸副研究員、公共實驗室戴光義博士、研究生楊泳怡和實習生郭景源。該研究得到國家自然科學基金和廣東省科技計劃等項目的資助。論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590346225001865圖1. 分子模式：HDA9介導phot1乙酰化-磷酸化動態平衡調控植物向光性

2025-06-25

亞熱帶所?|?地方品種豬肉品質形成機制及微生物調控研究取得新進展

豬肉消費量占全球肉類消費量的三分之一，是我國重要的肉類來源。我國地方品種豬的資源豐富，并且多數品種以肉質優良而著稱。因此，揭示其優質肉形成的分子機制，對通過營養調控策略改善商品豬的肉品質具有重要意義。近年來的研究表明，腸道微生物及其代謝產物在肉品質形成過程中發揮著重要作用，但其具體作用機制尚不明確。豬肉消費量占全球肉類消費量的三分之一，是我國重要的肉類來源。我國地方品種豬的資源豐富，并且多數品種以肉質優良而著稱。因此，揭示其優質肉形成的分子機制，對通過營養調控策略改善商品豬的肉品質具有重要意義。近年來的研究表明，腸道微生物及其代謝產物在肉品質形成過程中發揮著重要作用，但其具體作用機制尚不明確。近期，中國科學院亞熱帶農業生態研究所孔祥峰研究員團隊通過多組學聯用技術，系統比較了杜洛克豬（父本）、桃源黑豬（母本）及其雜交培育品種湘村黑豬的肉品質、肌肉特性、代謝組特征及腸道菌群的差異，并利用糞菌移植（FMT）技術驗證了關鍵菌群的功能。相關研究成果發表在Food & Function（2023）和npj Biofilms and Microbiomes（2025）等國際重要學術期刊上。研究結果表明：1）桃源黑豬和湘村黑豬的慢肌纖維比例顯著高于杜洛克豬，肌纖維橫截面積更小，系水力和肌內脂肪含量更高，但胴體重較低。2）肌肉靶向代謝組檢測發現了24種差異代謝物，其中β-丙氨酸和蘋果酸含量與肌肉系水力呈顯著正相關。3）地方品種豬肌肉中脂質分解相關基因（HSL、ATGL和CPT1）和糖酵解相關基因（LDH和PFKFB3）的表達較低，是其肌內脂肪含量較高而糖酵解潛力較低的原因。4）地方品種豬結腸中乳桿菌（Lactobacillus）的豐度較高，并可通過色氨酸代謝途徑促進犬尿酸的合成；犬尿酸可激活肌肉AMPK/PGC-1α信號通路，上調肌肉中慢肌纖維的比例。5）FMT實驗證實，移植地方品種豬腸道菌群的小鼠，機體犬尿酸水平和肌肉AMPK表達水平提高，其慢肌纖維比例呈上升趨勢。總之，地方品種豬的優良肉品質與其高比例的慢肌纖維、較強的脂代謝特征及腸道菌群驅動的犬尿酸-AMPK/PGC-1α軸密切相關。該研究首次揭示了乳桿菌通過色氨酸代謝調控肌纖維類型轉化的機制，為通過干預微生物代謝改善商品豬的肉品質提供了新策略。本研究得到了國家重點研發計劃課題、國家自然科學基金區域創新發展聯合基金重點項目、國家自然科學基金外國學者研究項目和湖南省自然科學基金項目的共同資助。論文鏈接：1?2研究技術路線主要研究結果注：A. 三個品種豬慢肌纖維比例；B. 三個品種豬肌肉差異代謝物通路分析；C. 三個品種豬結腸乳桿菌豐度；D. 乳桿菌與色氨酸代謝物相關性網絡圖；E. 移植不同品種豬糞菌小鼠慢肌纖維比例。地方豬腸道微生物調控肌纖維類型機制示意圖

2025-06-26

南海海洋所?|?研究揭示海底地形對海嘯波的深遠影響

近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質實驗室研究員邱強團隊聯合中山大學和國家海洋預報中心等單位，深入探討了南海一個半封閉環礁在海嘯波作用下的水動力學特征，揭示了海底地形對海嘯波傳播、震蕩和海流的顯著影響，為沿海災害評估和減災措施提供了新的視角。相關成果發表于Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics（計算流體力學的工程應用）。珊瑚礁因地形特征獨特，對海嘯、風暴潮等災害較為脆弱。然而，目前對于島礁的海嘯影響研究仍相對較少。研究團隊通過模擬馬尼拉數百種地震情景，發現半封閉環礁潟湖內的淺水區域會捕獲海嘯波并使其振蕩超過30小時，產生多次放大海嘯波和強海流。這一現象主要由島體主軸尺寸主導。研究還發現，長期振蕩可能導致強烈的侵蝕作用，對沿海設施造成破壞。該研究強調了海底地形在海嘯災害評估中的重要性，呼吁對更多低海拔島礁進行詳細調查，以完善海嘯風險評估和減災措施。本項研究得到國家科技部重點研發計劃項目、廣東省創新團隊、南方海洋科學與工程創新團隊珠海實驗室等資助。文章信息：Qiang Qiu,Linlin Li,Fating Li,Tingting Zheng,Jinghe Cao & Peitao?Wang (2025) Sustained tsunami-wave excitations and oscillations in the lagoon of a semi- enclosed atoll island in the South China Sea,Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics,19:1,2507752,DOI: 10.1080/19942060.2025.2507752原文鏈接：https://doi.org/10.1080/19942060.2025.2507752圖1??南海及周邊地震和歷史海嘯事件分布。帶顏色的箭頭區域展示馬尼拉俯沖帶不同區段海嘯波的能量傳播方向

2025-06-20

南海海洋所?|?精確震源定位揭示西南馬里亞納島弧新生裂谷變形機制

近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境與島礁生態全國重點實驗室、邊緣海與大洋地質實驗室徐敏團隊聯合中國科學院精密測量科學與技術創新研究院倪四道院士、美國伍茲霍爾海洋研究所吳文波助理研究員，使用創新性的地震定位技術，系統揭示了西南馬里亞納裂谷（SWMR）這一島弧新生裂谷地區的構造演化機制。相關研究成果發表在《中國科學：地球科學》和Science China Earth Sciences上（封面文章）。論文第一作者為中國科學院南海海洋研究所博士后臧翀，通訊作者為研究員徐敏。島弧巖石圈拉張變形是俯沖帶構造演化中的關鍵過程，但目前對處于新生裂谷階段的島弧系統的了解仍然有限。SWMR位于馬里亞納海溝南端，臨近全球最深的海域“挑戰者深淵”，目前仍處于初始構造張裂階段，這使得它成為研究早期島弧裂谷變形機制的理想場所。研究團隊使用前期創新發展的基于遠震P波尾波三維格林函數的定位方法，對過去近20年間發生在該區域的中強地震進行了高精度定位。這些地震的矩心深度表明裂谷下方脆性孕震地殼深度至少可達15 km，暗示整個地殼從淺到深都處于活躍的張裂狀態。同時，地震事件在空間上的分布呈現出集群特征，表明裂谷內部的拉張變形具有顯著的空間不均一性。裂谷中部和兩端均有顯著中強地震活動，整體未表現出不對稱拉張特征。研究人員基于上述觀測結果分析認為，相較于早期卡洛琳洋底高原碰撞的影響，板塊俯沖可能是西南馬里亞納裂谷形成和持續演化的主導動力來源。這一成果不僅揭示了新生島弧裂谷的變形行為模式，也為理解島弧系統的演化提供了新的視角和科學依據。本研究得到了國家自然科學基金和廣東省基礎與應用基礎研究基金的資助。相關論文信息：臧翀,徐敏,倪四道,吳文波. 2025. 西南馬里亞納裂谷中強地震震源參數精確測定及裂谷變形機制研究. 中國科學:地球科學,55,doi:10.1360/SSTe-2024-0265Zang C,Xu M,Ni S,Wu W. 2025. Improved source parameter estimation of moderate-sized earthquakes in the Southwest Mariana Rift and its implications for arc deformation mechanisms. Science China Earth Sciences,68.論文鏈接：https://doi.org/10.1007/s11430-024-1576-6

2025-06-18

廣州地化所?|?廣東省戰略金屬與綠色利用基礎學科研究中心（地球科學）啟動會暨自主部署項目立項評審會順利召開

2025 年 6 月 6 日，廣東省戰略金屬與綠色利用基礎學科研究中心（以下簡稱學科中心）啟動會暨立項評審會在廣州召開。廣東省緊扣國家基礎研究戰略，立足區域特色，遴選整體實力位居國內前列、彰顯廣東特色的基礎學科，建設基礎學科中心。其旨在培育國內頂尖、世界一流的高峰學科，同時作為與廣東省實驗室協同發展的重要基礎研究平臺，成為學術新思想的策源地。依托中國科學院廣州地球化學研究所建設的“廣東省戰略金屬與綠色利用基礎學科研究中心”是廣東省首批建設的5家學科中心之一。會上對學科中心自主部署項目進行專家評審，專家組成員包括胡瑞忠院士，劉勇勝教授、孫曉明教授、王汝成教授、周美夫教授、范宏瑞研究員、許成教授、王焰研究員、陳華勇研究員等。廣州地化所徐義剛院士、所長王強、副所長朱建喜以及學科中心骨干等50余人參會。王強所長代表承擔單位致辭。他首先對廣東省科技廳的支持表示誠摯的感謝。他指出，學科中心立足國家戰略金屬的關鍵領域，實現關鍵金屬從成礦理論、勘查方法、賦存狀態和綠色利用的全鏈條創新，不僅對研究所學科的發展有重要意義，更強力支撐深地全重的建設。他表示，研究所將在人員配置、平臺建設、研究生培養等方面給予全方位支持，全力保障中心建設穩步推進，努力將其打造成為戰略礦產資源領域的原始創新高地與高端人才搖籃。廣東省科技基礎條件平臺中心劉銘副研究員詳細介紹了廣東省基礎學科研究中心建設專項的組織實施方式及管理要求。在學科中心自主部署項目立項評審環節，梁曉亮研究員匯報了學科中心建設方案，楊武斌研究員與李寧波副研究員詳細匯報了學科中心自主部署項目布局和擬立項情況。專家組審閱了項目申請書、聽取匯報并進行了質詢，隨后圍繞學科中心建設方向、項目可行性等方面提出專業指導意見，最終確定 6 項固定類項目與 13 項自主遴選類項目通過立項評審。立項論證會前，王強所長還向學科中心學術委員會成員頒發聘書。本次會議的順利召開，對學科中心的建設和發展具有重要的意義。王強所長向學科中心學術委員會成員頒發聘書合影

2025-06-12

華南植物園聯合海南大學完成三種藥用甘草的高質量參考基因組，助力甘草的遺傳育種

甘草，被譽為“國老”，是中醫藥寶庫中的一顆璀璨明珠。早在《神農本草經》中，它就被列為上品，在中醫藥臨床應用中占據著舉足輕重的地位。中醫常說它能“調和諸藥”，在眾多經典方劑中，甘草就像一位經驗老道的“和事佬”，既能緩和藥物峻猛之性，讓藥效發揮得更加平穩持久，又能協調不同藥材間的作用，使整個藥方達到“君臣佐使”的完美平衡。除了在中醫藥領域大放異彩，甘草在現代醫藥、食品等行業也有著廣泛應用。其根和根莖蘊含的甘草酸、類黃酮等多種生物活性物質，使其具有抗炎、抗病毒、抗氧化等豐富的藥理功效，是眾多藥品、保健品的重要原料。在食品行業，甘草獨特的甜味使其成為天然的甜味劑和風味改良劑，被添加到飲料、糖果中。在甘草屬眾多物種里，烏拉爾甘草、脹果甘草和光果甘草是藥用甘草的主要來源。然而，以往對它們的研究多停留在形態、遺傳和化學差異的表面，全基因組層面的遺傳差異尚不明確。中國科學院華南植物園王瑛團隊聯合海南大學夏志強團隊構建了三種藥用甘草烏拉爾甘草、脹果甘草和光果甘草高質量的參考基因組，基因組大小分別為425Mb、447Mb和423Mb。通過全基因組比對分析，發現三者存在共線性關系和結構變異，其中存在/缺失變異（PAV）基因主要富集在次生代謝途徑，為解析三種甘草中的共有和差異活性成分的合成和調控提供了基因資源。基于獲得的結構變異，聯合不同組織和發育時期的轉錄組分析，構建了甘草酸的調控網絡，并驗證了GibHLH9、GibHLH53和GibHLH174為促進甘草酸合成的關鍵轉錄因子。同時，分析了甘草查爾酮A（LCA）和光果甘草定生物合成途徑中的基因，并驗證了GiOMT17在LCA生物合成中的催化功能。物種特有基因的形成和基因表達差異，解釋了特征類黃酮在三種藥用甘草中的差異積累。相關研究成果以“Comparative genomics of three medicinal Glycyrrhiza species unveiled novel candidates for the production of important bioactive compounds”為題近期發表在國際學術期刊The Plant journal上。中國科學院華南植物園的助理研究員李玉萍、海南大學博士研究生夏成材、中國科學院華南植物園研究員羅鳴為該文共同第一作者，海南大學的夏志強教授、中國科學院華南植物園李勇青和王瑛研究員為共同通訊作者。該研究得到廣東省自然科學基金面上項目等項目的資助。論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70223圖1. 三種藥用甘草的基因組共線性和結構變異圖譜圖2. 三種甘草中甘草查爾酮A（LCA）和光甘草定合成的關鍵基因分析

2025-06-19

廣州健康院開發新型雞尾酒水凝膠促進人源功能性中間神經元再生用于腦損傷治療

近日，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院巫林平研究員和潘光錦研究員團隊聯合在Journal of Advanced Research發表題為“A cocktail hydrogel promoting the functional interneurons regeneration of human neural progenitor cells for brain injury therapy”的研究論文。近日，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院巫林平研究員和潘光錦研究員團隊聯合在Journal of Advanced Research發表題為?"A cocktail hydrogel promoting the functional interneurons regeneration of human neural progenitor cells for brain injury therapy"?的研究論文。該研究從材料微納結構調控與組織微環境模擬的雙重維度出發，構建了一種富含神經調控因子的雞尾酒水凝膠，并闡明其在介導人源神經前體細胞（hNPCs）向皮層中間神經元分化及突觸連接形成過程中的作用機制，同時該水凝膠可以促進體內神經血管單元（neurovascular?unit,NVU）的重建，修復受損的腦組織。本研究為腦皮層損傷的細胞替代治療提供了重要的理論依據和新的治療策略。hNPCs在腦損傷治療中常面臨移植后細胞存活率低、分化譜系不明確以及功能整合效率低下等瓶頸。為解決上述問題，研究團隊通過優化水凝膠關鍵組分濃度與交聯條件，精確調控水凝膠的微納結構特性（如孔徑分布、力學性能和降解速率），構建出一種具有腦組織仿生性的三維支架水凝膠系統。該系統能夠模擬天然細胞外基質（ECM）的生化與力學環境，顯著提升hNPCs的黏附、生存及譜系特異性分化能力。通過轉錄組測序分析（RNA-seq）與狂犬病毒逆向追蹤技術（rabies virus–based monosynaptic tracing），研究團隊進一步證實該多因子雞尾酒水凝膠可顯著增強谷氨酸能（glutamatergic）神經元亞型的分化效率，并促進其構建功能性突觸連接。該過程主要源于該凝膠所構建的仿生微納結構與生物活性微環境協同作用，在模擬腦組織特征的同時提供持續性神經誘導信號，從而高效驅動hNPCs向功能性中間神經元轉變。此外，研究團隊發現該多因子雞尾酒水凝膠可在腦損傷區域有效募集宿主內皮細胞并誘導其與移植細胞之間建立宿主細胞-外源細胞的相互作用，從而協同重建具備灌注能力和代謝支持功能的NVU微結構。該結構的形成顯著改善了損傷局部的免疫與代謝微環境，進一步促進hNPCs的存活和向皮層中間神經元譜系轉化，進而重塑受損的腦組織結構并伴隨神經傳導功能的部分恢復，最終在一定程度上改善受損動物的運動協調表現。廣州健康院巫林平研究員和潘光錦研究員為該論文的共同通訊作者，助理研究員張迪博士和副研究員陳珺博士為共同第一作者。研究項目得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、廣州市科技重點研發項目、廣東省重大人才工程項目以及香港創新科技基金等經費的支持。論文鏈接???圖1 構建多因子雞尾酒水凝膠促進皮層中間神經元再生、突觸連接及NVU微環境重塑

2025-06-18

南海海洋所?|?海洋鏈霉菌吲哚生物堿和多環內酰胺生物合成機制研究取得新進展

近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境與島礁生態全國重點實驗室、廣東省海洋藥物重點實驗室科研人員在海洋鏈霉菌來源吲哚生物堿類和多環內酰胺類活性次級代謝產物的生物合成機制解析方面取得新進展，相關成果分別以“Genome mining reveals a carboxyl O-methyltransferase gatekeeping the biosynthetic divergence of tryptophan dimers”和“Deciphering the biosynthetic logic for C14 oxidative modifications of polycyclic tetramate macrolactams”為題發表在化學領域權威期刊Organic Letter（有機化學通訊）和Chinese Journal of Chemistry（中國化學），并均被選為封面文章。海洋微生物在適應高鹽、高壓、黑暗、低溫（或局部高溫)、寡營養等嚴酷的生存環境壓力下，進化出了與之相適應的生理生化特征或特殊的代謝途徑，因此可產生化學結構復雜或生物活性獨特的次級代謝產物，對這些產物的生物合成機制進行深入研究可為其結構改造和綠色生物制造提供重要理論依據。細菌來源色氨酸二聚體(TDs)是一類具有顯著生物活性的天然產物，其中midostaurin (商品名Rydapt?)已被FDA批準用于治療白血病。研究團隊前期從深海來源鏈霉菌Streptomyces marincola SCSIO 03032中發現了3類具有細胞毒活性的TDs (包括SPMs、LNMs和IDMs)，克隆鑒定了參與TDs的生物合成基因簇(spm)，證實spm為非典型基因簇，即在基因簇外存在游離的生物合成基因。近期，研究團隊成功從菌株SCSIO 03032基因組中鑒定了一個游離在spm基因簇外的甲基轉移酶SpmM1，從其突變株中分離獲得了5個新穎的色氨酸二聚體IDMs，通過生化表征確定SpmM1負責催化LNMs中吡咯環側鏈羧基的氧甲基化，進一步結合喂養實驗證實SpmM1通過甲基化反應控制SPMs和IDMs生物合成途徑的分化，且羧甲基為SPMs形成的特異識別位點。以上結果為鑒定其它游離在基因簇外的后修飾酶提供了研究思路。副研究員馬亮和博士劉智文為本文共同第一作者，研究員張長生為通訊作者。圖1?色氨酸二聚體生物合成途徑中游離甲基轉移酶SpmM1的功能研究多環內酰胺類天然產物（PoTeMs）具有復雜的化學結構和良好的生物活性，是藥物先導化合物和生物農藥的重要資源。PoTeMs的化學合成步驟多、收率低，但生物合成卻非常簡潔和保守，可通過途徑改造實現不同類型PoTeMs的綠色定制生產。遺憾的是，目前仍缺少高效、干凈的底盤宿主應用于PoTeMs基因簇的異源表達，且尚不清楚數量最多的5/5型和5/5/6型PoTeMs結構中C14位氧化修飾差異的生物合成機制。研究團隊通過大片段敲除改造海洋鏈霉菌Streptomyces sp. ZJ306，構建了專屬生產PoTeMs多烯前體的干凈底盤細胞306A，為實現PoTeMs生物合成基因“即插即用”和藥源PoTeMs的結構多樣化奠定了基礎。團隊進一步通過在底盤細胞306A中的組合生物合成比較研究表征了南海來源放線菌Streptomyces falvogriseus SCSIO 40032中沉默PoTeMs基因簇fla的生物合成途徑，通過喂養和同位素標記實驗證實黃素環化酶FlaB1在催化C6–C13環化的同時引入羥化和環氧化修飾，體外實驗進一步確定P450酶FlaD及其同源酶FtdF、SSHG_05717負責將5/5/6型PoTeMs中的C14位羥基轉化為酮基，同時催化后續的C12位羥化。基于以上結論，本研究成功揭示了5/5型和5/5/6型PoTeMs中C14位迭代氧化修飾的生物合成邏輯。2022級博士研究生蔣鵬為本文第一作者，研究員張長生與副研究員張麗萍為共同通訊作者。圖2?PoTeMs異源表達底盤細胞306A構建及C14位迭代氧化機制解析以上工作得到了國家重點研發計劃“合成生物學”重點專項、國家自然科學基金委重大項目、廣東省基礎與應用基礎研究基金項目等資助。論文信息：1、Liang Ma,# Zhiwen Liu,# Wenjun Zhang,Yiguang Zhu,Liping Zhang,Weiliang Xiong,Xiao-Nian Li,Xinpeng Tian,Changsheng Zhang.* Genome mining reveals a carboxyl O-methyltransferase gatekeeping the biosynthetic divergence of tryptophan dimers. Organic Letters,2025,27 (23):5936-5941.?2、Peng Jiang,Hongbo Jin,Wenjun Zhang,Wei Tang,Xiaodong Jiang,Yiguang Zhu,Ying Wang,Liping Zhang,* and Changsheng Zhang.* Deciphering the biosynthetic logic for C14 oxidative modifications of polycyclic tetramate macrolactams. Chinese Journal of Chemistry,2025,43 (5):483-490. ?論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.orglett.5c01012??????????https://doi.org/10.1002/cjoc.202400982

2025-06-16

廣州地化所李建平、陳華勇等-GCA：高溫高壓實驗揭示巖漿鋁飽和指數如何主導斑巖銅礦Au/Cu與Mo/Cu比值的分異

?斑巖銅礦是全球重要的Cu,Au和Mo金屬來源，該類礦床通常被劃分為Cu-Au型與Cu-Mo型兩大類。兩者皆與中-酸性弧巖漿活動密切相關，但其金屬組合的分異機制（如Au/Cu與Mo/Cu比值差異）長期存在爭議。當前主流觀點認為，Au/Cu與Mo/Cu等金屬比值的差異可能與構造背景、巖漿成分和演化以及巖漿侵位深度等多個因素的作用有關。已有統計研究顯示，成礦巖漿的鋁飽和指數（ASI，Aluminum Saturation Index）可能是影響斑巖Cu-Au與Cu-Mo礦床分異的重要巖漿地球化學參數之一，然而目前仍缺乏對其控制機理的系統研究。?針對上述科學問題，中國科學院廣州地球化學研究所陳華勇研究員團隊開展了系統的高溫高壓實驗與數值模擬研究，重建了上地殼巖漿房內流體出溶并萃取Cu、Au、Mo的過程，評估了巖漿ASI、流體氯度及流體HCl含量對金屬配分行為的影響，揭示了控制Cu-Au與Cu-Mo型礦床金屬比值的關鍵機制。核心研究結果：（1）巖漿鋁飽和指數對礦體Au/Cu與Mo/Cu比值的分異具有重要影響?實驗結果表明，富堿準鋁質巖漿（ASI~1.0）有利于出溶富Au流體，形成高Au/Cu比值礦體（Au/Cu~0.8–0.9 × 10??），與Grasberg等典型斑巖Cu-Au礦床相當。ASI升高至>1.2后，流體萃取Au能力顯著下降，形成貧Au礦體。相比之下，Mo對ASI呈“雙峰型”響應，ASI~1.0和>1.2時均有利于形成高Mo/Cu比值流體，形成富Mo礦體（Mo/Cu~0.015），接近El Teniente等典型斑巖Cu-Mo礦床水平。（2）流體初始氯度（鹽度）與巖漿初始H2O含量的作用較為次要?對比分析顯示，在相近的巖漿ASI條件下，流體初始氯度和巖漿初始H?O含量變化對金屬比值影響相對較弱，這進一步顯示巖漿ASI作為控制礦體金屬比值的首要因素。（3）斑巖型Cu-Mo與Cu-Au礦床所需巖漿房體積差異顯著????基于實驗與數值模擬結果，研究團隊進一步估算了形成典型斑巖Cu-Au（Grasberg）與Cu-Mo（El Teniente）礦床所需的巖漿房體積。結果表明，富Mo礦床的形成依賴于更大規模的巖漿系統，指示其成礦過程中金屬的出溶效率較低或富集過程更為緩慢，因此對巖漿系統的持續供給能力具有更高要求。圖1. 不同弧巖漿ASI值與礦床金屬組合的對應關系，以及斑巖Cu-Au與Cu-Mo礦床所需巖漿條件差異研究意義與展望：?本研究揭示了巖漿ASI對Cu、Au和Mo在巖漿-熱液體系中配分行為的協同調控作用，厘清了Cu-Au與Cu-Mo型礦床分異的關鍵機制。該成果為多金屬斑巖礦床的形成提供了新的地球化學視角，并為區域找礦與巖漿成礦潛力評估提供了關鍵實驗依據。?相關成果近期發表于國際地球化學領域權威期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》，第一作者為李建平博士（現于加拿大麥吉爾大學從事博士后研究），通訊作者為陳華勇研究員，加拿大麥吉爾大學A.E. Williams-Jones教授，中國科學院廣州地球化學研究所丁興副研究員，中國科學院地球化學研究所蔣子琪博士為主要合作者。本研究獲得了國家自然科學基金和科技部重點研發項目的聯合資助。?論文信息：Jianping Li (李建平),?A.E. Williams-Jones,Xing Ding(丁興),Ziqi Jiang(蔣子琪),Huayong Chen*(陳華勇),(2025). The role of the melt aluminum saturation index in controlling gold and molybdenum?proportions in porphyry copper deposits: An?experimental investigation.論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703725002686

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