Dissecting, and revealing the controls on, the group-specific CO2 fixation budget of the Atlantic Ocean
剖析并揭示对大西洋特定群体二氧化碳固定预算的控制
基本信息
- 批准号:NE/G005141/1
- 负责人:
- 金额:$ 18.33万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2009
- 资助国家:英国
- 起止时间:2009 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The oceans play a major role in determining world climate. In part this is due to the production of oxygen and the consumption of carbon dioxide (CO2) by very small, single celled photosynthetic organisms, the picophytoplankton. Picophytoplankton biomass is dominated by three main groups: the prokaryotic genera Prochlorococcus and Synechococcus, and eukaryotes comprising cells <5 micrometres in size. However, little is known of what goes on inside the picophytoplankton 'black box' particularly with respect to the distribution of carbon biomass and group-specific primary production, information which is fundamental to understanding the roles of these groups in the global C cycle. Very recently our team has optimised utilisation of radiotracer incubation-flow cytometric sorting technology, to reveal group-specific CO2 fixation rates at several stations in the North Atlantic. As well as revealing variability in group-specific CO2 fixation rates between sites this data reiterates the importance of the eukaryotic fraction in primary production estimates (contribution 25-50% dependent on location) even though numerically they are vastly outnumbered by their prokaryotic counterparts. Here, we propose to extend this work so that for the first time we can reveal group-specific CO2 fixation rates at the basin scale, as well as in both surface waters and at the deep chlorophyll maximum (DCM). We will perform this work along an Atlantic Meridional Transect, which traverses the Atlantic Ocean between the UK and the Falkland Islands, and in consecutive years, so that i) a complete group-specific CO2 fixation budget of the Atlantic Ocean is attained and ii) inter-annual variability can be assessed. Moreover, we will examine the precise contribution of different taxonomic lineages to the picoplankton group rates using fluorescent in situ hybridisation of sorted populations and lineage-specific oligonucleotide probes for the prokaryotic genera (Synechococcus and Prochlorococcus) or class-specific probes for the photosynthetic picoeukaryote (PPE) fraction. Hence, this project will provide fundamental information of the major 'players' and routes of CO2 fixation in situ, a process that underpins marine C cycling. Furthermore, we will investigate environmental control of group-specific C fixation rates using on-board bottle experiments following either nutrient addition or shifts in irradiance. This will allow us to understand how environmental perturbation controls the CO2 fixation potential of specific groups. We will couple this latter work with a functional genomics (transcriptomics) approach specifically targeted at the PPE fraction to provide a complementary molecular assessment of the potential regulatory factors controlling this group. This is based on the idea that transcriptional profiling will 'let the organism inform us of the key environmental parameters that these organisms are responding to'. Taken together this work will make major inroads in our understanding of the routes and controls of marine CO2 fixation, information which is essential for a predictive understanding of marine C cycling.
海洋在确定世界气候方面起着重要作用。部分原因是由于非常小的单细胞光合生物(Picophytoplankton)的氧气产生和二氧化碳(CO2)的消耗。 Picophytoplankton生物量主要由三个主要组组成:原核生物属氯环球菌和综合菌,以及包括细胞<5微米的真核生物。然而,鲜为人知的是皮皮纸上的“黑匣子”,特别是在碳生物量和特定于群体特定的初级生产方面发生的事情,这对于理解这些组在全球C周期中的作用至关重要。最近,我们的团队已经优化了对放射性示意剂孵化流动流量分类技术的利用,以揭示北大西洋多个站点的群体特异性二氧化碳固定率。除了揭示位点之间的组特异性二氧化碳固定率的变异性外,该数据还重申了真核分数在初级生产估计中的重要性(贡献了25-50%,取决于位置),即使在数字上它们的原核对应物的数量远远超过了它们。在这里,我们建议扩展这项工作,以便我们首次可以在盆地尺度以及在地表水和深层叶绿素最大值(DCM)上揭示特定组的二氧化碳固定速率。我们将沿着大西洋子午线进行这项工作,该横种横穿英国和福克兰群岛之间的大西洋,并在连续几年内完成大西洋的完整群体特异性二氧化碳预算,并获得了ii),可以评估年间可变性。此外,我们将使用荧光原位杂交对原位种群的原位杂交和谱系特异性的寡核苷酸探针进行原位杂交(synechococcus and proCococcus)或类别探针的谱系探针,以探讨不同分类学谱系对皮皮普兰克顿组速率的精确贡献。因此,该项目将提供主要“玩家”的基本信息和原位二氧化碳固定路线,这是海上C骑自行车的基础的过程。此外,我们将使用营养添加或辐照度转移后使用板载瓶实验研究组特异性C固定速率的环境控制。这将使我们能够了解环境扰动如何控制特定组的二氧化碳固定潜力。我们将把后者的工作与专门针对PPE分数的功能基因组学(转录组学)方法相结合,以提供控制该组的潜在调节因素的互补分子评估。这是基于这样的想法:转录分析将“让生物体向我们告知这些生物正在响应的关键环境参数”。综上所述,这项工作将使我们对海洋二氧化碳固定的途径和控制的理解大大介绍,这对于对海洋C自行车的预测理解至关重要。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Faster growth of the major prokaryotic versus eukaryotic CO2 fixers in the oligotrophic ocean.
- DOI:10.1038/ncomms4776
- 发表时间:2014-04-29
- 期刊:
- 影响因子:16.6
- 作者:Zubkov, Mikhail V.
- 通讯作者:Zubkov, Mikhail V.
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Mikhail Zubkov其他文献
How to approach continuum physics in the lattice Weinberg-Salam model
如何在晶格 Weinberg-Salam 模型中研究连续介质物理
- DOI:
10.1103/physrevd.82.093010 - 发表时间:
2010 - 期刊:
- 影响因子:5
- 作者:
Mikhail Zubkov - 通讯作者:
Mikhail Zubkov
Quantum theory of strings in an Abelian Higgs model.
阿贝尔希格斯模型中的弦量子理论。
- DOI:
10.1103/physrevd.53.2087 - 发表时间:
1995 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
E. T. Akhmedov;M. Chernodub;M. Polikarpov;Mikhail Zubkov - 通讯作者:
Mikhail Zubkov
Regional response to light illuminance across the human hypothalamus
人类下丘脑对光照度的区域反应
- DOI:
- 发表时间:
2024 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Islay Campbell;Roya Sharifpour;Jose Fermin Balda Aizpurua;E. Beckers;Ilenia Paparella;Alexandre Berger;Ekaterina Koshmanova;Nasrin Mortazavi;John Read;Mikhail Zubkov;Puneet Talwar;Fabienne Collette;Siya Sherif;Christophe Phillips;Laurent Lamalle;G. Vandewalle - 通讯作者:
G. Vandewalle
Emergent gravity in graphene
石墨烯中的涌现重力
- DOI:
10.1088/1742-6596/607/1/012020 - 发表时间:
2013 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Mikhail Zubkov;G. Volovik - 通讯作者:
G. Volovik
Euler - Heisenberg effective action and magnetoelectric effect in multilayer graphene
多层石墨烯中的欧拉-海森堡有效作用和磁电效应
- DOI:
- 发表时间:
2012 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
M. Katsnelson;G. Volovik;G. Volovik;Mikhail Zubkov - 通讯作者:
Mikhail Zubkov
Mikhail Zubkov的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Mikhail Zubkov', 18)}}的其他基金
Protistan grazing and viral infection of marine picoplankton: a role for the host cell surface?
海洋超微型浮游生物的原生生物放牧和病毒感染:宿主细胞表面的作用?
- 批准号:
NE/J020745/1 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Research Grant
Who are the ubiquitous, biomass-significant red fluorescent picoplanktonic cells in temperate and polar surface oceans?
谁是温带和极地表层海洋中普遍存在的、生物量显着的红色荧光超微型浮游细胞?
- 批准号:
NE/H010572/1 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Research Grant
How important is prokaryotic photoheterotrophy in ecosystems of the Atlantic Ocean from 40oS to 40oN?
原核光异养在南纬 40 度到北纬 40 度的大西洋生态系统中有多重要?
- 批准号:
NE/H005196/1 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Research Grant
Metal composition of marine cyanobacteria - an indicator of niche adaptation and cell physiological state?
海洋蓝藻的金属成分 - 生态位适应和细胞生理状态的指标?
- 批准号:
NE/F003889/1 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Research Grant
The role of bacterioneuston in air-sea microlayer biogeochemistry of organic matter
菌游子在有机质气海微层生物地球化学中的作用
- 批准号:
NE/E009719/1 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Research Grant
Do mixotrophic protists make oligotrophic oceanic gyres sustainable ecosystems?
混合营养原生生物能否使寡营养海洋环流成为可持续的生态系统?
- 批准号:
NE/E016138/1 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Research Grant
Regulation of amino acid uptake in marine unicellular cyanobacteria: light sensing and circadian clocks.
海洋单细胞蓝细菌氨基酸摄取的调节:光传感和生物钟。
- 批准号:
NE/C514723/1 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Research Grant
相似国自然基金
基于跨物种多组学揭示骨骼肌衰老过程中的转录后调控缺陷和相关功能基因的研究
- 批准号:32301238
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于数学模型的媒介寄主选择偏好在柑橘黄龙病传播中的作用揭示
- 批准号:12361097
- 批准年份:2023
- 资助金额:27 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
全基因组关联分析揭示ZmMGT1调控玉米种子活力的功能机理
- 批准号:32372161
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
表观遗传调控因子基因组合文库筛选揭示构巢曲霉沉默聚酮类基因簇的激活机制
- 批准号:32300067
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
建立可诱导细胞消融系统揭示成纤维细胞在墨西哥钝口螈肢体发育及再生中的作用
- 批准号:32300701
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Revealing how the mitotic spindle controls asymmetric cell division in vivo
揭示有丝分裂纺锤体如何控制体内不对称细胞分裂
- 批准号:
10470177 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Revealing how the mitotic spindle controls asymmetric cell division in vivo
揭示有丝分裂纺锤体如何控制体内不对称细胞分裂
- 批准号:
10100123 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Revealing how the mitotic spindle controls asymmetric cell division in vivo
揭示有丝分裂纺锤体如何控制体内不对称细胞分裂
- 批准号:
10266102 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Dissecting, and revealing the controls on, the group-specific CO2 fixation budget of the Atlantic Ocean
剖析并揭示对大西洋特定群体二氧化碳固定预算的控制
- 批准号:
NE/G005125/1 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Research Grant
SGER: Revealing Controls on Post-Fire Ecosystem Carbon Fluxes
SGER:揭示对火灾后生态系统碳通量的控制
- 批准号:
0352804 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 18.33万 - 项目类别:
Standard Grant