国家自然科学基金委创新群体项目 “海洋有机生物地球化学”（41521064）资助的研究成果“Dimethylsulphoniopropionate biosynthesis in marine bacteria and identification of the key gene in this process”（海洋细菌对二甲基巯基丙酸盐的生物合成及其关键基因的鉴定），日前在国际权威杂志Nature子刊Nature Microbiology上在线发表（http://dx.doi.org/10.1038/nmicrobiol.2017.9）。
英国东英吉利大学Jonathan D. Todd博士与中国海洋大学海洋生命学院张晓华教授为该研究成果的共同通讯作者，后者为该创新群体的重要成员。此外，文章的主要作者博士生刘骥、杨桂朋教授及张升辉博士均为创新群体成员，研究中所使用的团聚拉布伦茨氏菌也正是由创新群体项目组织的黄东海航次中获得，彰显了该项目对创新人才的培养以及群体成员之间的团结协作精神。
二甲基巯基丙酸盐（dimethylsulphoniopropionate，DMSP）是地球上最丰富的有机硫分子之一，也是“冷室气体”二甲基硫（dimethyl sulphide, DMS）的最主要前体物质。由微生物裂解DMSP产生的DMS，会从海洋转移到大气中，其氧化产物可作为云凝结核促进云层的形成，减弱太阳光到达海洋表面的强度，从而对气候变化产生重要的调控作用。同时，形成的云层可通过降水将大量的硫从海洋转移至陆地环境，完成硫元素的海陆循环，使得DMSP及DMS在全球硫循环过程中也发挥着至关重要的作用。
以前普遍认为只有浮游微藻、大型藻类等真核生物才能合成DMSP，而该研究发现分离自我国东海水体的团聚拉布伦茨氏菌（Labrenzia aggregata）及其他多种海洋细菌也可以合成DMSP，这是首次发现海洋异养细菌可以合成DMSP。他们进一步从团聚拉布伦茨氏菌中鉴定出了DMSP合成的关键基因，而此前由于藻类的遗传操作体系不完善，一直未能在任何生物中鉴定出DMSP的合成基因。
海洋细菌可以合成DMSP的重要发现表明，科学家之前可能大大低估了DMSP的产量、分布及其环境效应。不同于光能自养的真核藻类，海洋异养细菌的生长不依赖太阳光，因此DMSP的合成不应限于真光层海水，而此前一直认为DMSP的合成仅限于可供藻类生长，光照丰富的浅水层。同时，海洋细菌中DMSP合成关键基因的发现，可以使科学家们预测哪些细菌能够合成DMSP，并评估海洋细菌在全球DMSP产生中的贡献。
该研究成果发现了海洋细菌在全球硫循环中的新功能，表明海洋细菌可能在全球DMSP合成中发挥重要作用，促使人们重新评估海洋环境中DMSP的来源、分布以及海洋细菌在其中的贡献，并且对深入理解DMS的产生机制及气候效应也具有重要的科学意义。
