蓝藻水华机制研究取得新突破，科学家揭示藻菌合作的磷酸酯利用路径。近日，一项跨学科研究成果，由华南师范大学生态科学研究所的束文圣教授、中国科学院水生生物研究所的宋立荣研究员以及暨南大学的韩博平教授共同完成。这次研究首次阐明了基于微生物互动中的膦酸酯转化过程，并探讨了这些化学物质在维持蓝藻优势群落中所扮演的生态风险角色。相关论文已在Microbiome杂志上发表。

蓝藻水华是中国面临的一大环境问题，其爆发与优势保持机理深入理解对于有效防控至关重要。在野外自然条件下，蓝藻常被大量细菌附着，这些 藻际微生物与其宿主之间复杂相互作用对蓝藻繁殖具有关键影响。然而，目前对这些互作机制缺乏充分定量实验支持。

膦酸酯是一类新的生物可利用磷形式，早期发现显示约6% 的 藻类具备利用此类磷素功能，其中多集中于丝状种类，而单细胞种（如水华中的微囊藻）基本不含有相应基因。

通过对162株淡水 藻类进行宏基因组测序，科学家们发现膦酸酯降解基因簇广泛存在于这些 藍绿細菌之中，在某些情况下甚至占据了13%以上。此外，从 藍綠細菌界别中分离出的甲基膦酸转换细菌能够处理一种或多种类型的膦酸酯。

随后，对滇池和太湖地区发生的大规模微囊藻暴发进行了调查分析。结果表明，无论是在滇池还是太湖，都能找到来自根瘤目、红螺菌目和假单胞菌目的细菌，它们能够使用膦酸酿 酢并且在受检样品中普遍分布。此外，还观察到当这些细菌与微囊藻接触时，它们会被吸引并聚集起来，以确保整个系统运行高效地提供必要资源以维护这种有利于它们存活的环境状态。

最后，该团队还通过宏转录组数据进一步证实，当总磷浓度低时，这一系统将启动以适应缺乏元素的情况，同时也为维持该有利群落结构提供了一定的保证。当试验将无污染体内培养的小型 微囊真空管道加入到包含蔬菜煎汁和其他营养源的大容器里时，那些没有任何害虫或者病原体的小型植物就开始快速生长起来，因为它们可以从土壤获得所有必需元素而不会受到疾病侵袭或饥饿攻击；这使得农民可以更好地管理他们的人工光照花园，即使是在最黑暗的地方也能得到足够数量的手套小麦作物出产。