Dimethylsulfoniopropionate (DMSP) is a ubiquitous organic sulfur compound that underpins sulfur cycling in the marine environment and is the precursor to the climatically active gas dimethylsulfide (DMS). Modelling studies have identified the Southern Ocean as a DMS hot spot during summer, yet except for the bloom forming haptophyte Phaeocystis , little is known about sulfur production by other important members of the marine microbial community. Here, we measured DMSP concentrations and DMSP lyase activity (DLA), with corresponding carbon, nitrogen and Chl a content, in 15 species of Antarctic phototrophic phytoplankton (14 microalgae species and one cyanobacterium) and one phagotrophic flagellate. We found that 11 of the 16 species were able to produce DMSP and eight possess DLA. DMSP content ranged from 0.06 to 73 fmol cell −1 and estimated DMSP production rates ranged from 0.008 to 12.42 fmol cell −1 day −1 . As expected, Phaeocystis was amongst the highest producers, however, contrary to expectation DMSP concentrations were high in several pennate diatom species, with intracellular concentrations between 1.85 and 46.6 mM. Here we present the first evidence that the cyanobacterium Synechococcus may be a DMSP producer, with the potential to contribute significantly to the DMSP pool. This study has provided the first analysis of DMSP production and DLA in a suite of phototrophic and phagotrophic species isolated from Antarctica, revealing the variability in DMSP concentrations across multiple strains and within genera and delivered new evidence for potential DLA in diatoms.

中文翻译：

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南大洋浮游植物分批培养中二甲基化硫的产生

二甲基磺基丙酸酯 (DMSP) 是一种无处不在的有机硫化合物，它支持海洋环境中的硫循环，并且是气候活性气体二甲硫醚 (DMS) 的前体。建模研究已将南大洋确定为夏季 DMS 热点，但除了形成海藻藻华的海藻外，对海洋微生物群落其他重要成员的硫生产知之甚少。在这里，我们测量了 15 种南极光养浮游植物（14 种微藻和一种蓝藻）和一种吞噬鞭毛藻中的 DMSP 浓度和 DMSP 裂解酶活性 (DLA)，以及相应的碳、氮和 Chl a 含量。我们发现 16 种物种中有 11 种能够产生 DMSP，8 种具有 DLA。DMSP 含量范围为 0。06 至 73 fmol 细胞 -1 和估计的 DMSP 生产率范围为 0.008 至 12.42 fmol 细胞 -1 天 -1 。正如预期的那样，褐藻是最高的生产者之一，然而，与预期相反，数种羽状硅藻物种中的 DMSP 浓度很高，细胞内浓度在 1.85 和 46.6 mM 之间。在这里，我们提出了第一个证据，表明蓝藻聚球藻可能是 DMSP 生产者，有可能对 DMSP 池做出重大贡献。这项研究首次分析了从南极洲分离的一组光养和吞噬物种中 DMSP 的产生和 DLA，揭示了多个菌株和属内 DMSP 浓度的变化，并为硅藻中潜在的 DLA 提供了新证据。正如预期的那样，Phaeocystis 是最高的生产者之一，然而，与预期相反，在几种羽状硅藻物种中 DMSP 浓度很高，细胞内浓度在 1.85 和 46.6 mM 之间。在这里，我们提出了第一个证据，表明蓝藻聚球藻可能是 DMSP 生产者，有可能对 DMSP 池做出重大贡献。这项研究首次分析了从南极洲分离的一组光养和吞噬物种中 DMSP 的产生和 DLA，揭示了多个菌株和属内 DMSP 浓度的变化，并为硅藻中潜在的 DLA 提供了新证据。正如预期的那样，褐藻是最高的生产者之一，然而，与预期相反，数种羽状硅藻物种中的 DMSP 浓度很高，细胞内浓度在 1.85 和 46.6 mM 之间。在这里，我们提出了第一个证据，表明蓝藻聚球藻可能是 DMSP 生产者，有可能对 DMSP 池做出重大贡献。这项研究首次分析了从南极洲分离的一组光养和吞噬物种中 DMSP 的产生和 DLA，揭示了多个菌株和属内 DMSP 浓度的变化，并为硅藻中潜在的 DLA 提供了新证据。细胞内浓度介于 1.85 和 46.6 mM 之间。在这里，我们提出了第一个证据，表明蓝藻聚球藻可能是 DMSP 生产者，有可能对 DMSP 池做出重大贡献。这项研究首次分析了从南极洲分离的一组光养和吞噬物种中 DMSP 的产生和 DLA，揭示了多个菌株和属内 DMSP 浓度的变化，并为硅藻中潜在的 DLA 提供了新证据。细胞内浓度在 1.85 和 46.6 mM 之间。在这里，我们提出了第一个证据，表明蓝藻聚球藻可能是 DMSP 生产者，有可能对 DMSP 池做出重大贡献。这项研究首次分析了从南极洲分离的一组光养和吞噬物种中 DMSP 的产生和 DLA，揭示了多个菌株和属内 DMSP 浓度的变化，并为硅藻中潜在的 DLA 提供了新证据。