Abstract To adapt to the change of intertidal environment, intertidal macroalgae have evolved complicated Ci utilization mechanism. However, our knowledge regarding the CO2 concentrating mechanism (CCM) of macroalgae is limited. Carbonic anhydrase (CA), a key component of CCM, plays important roles in many physiological reactions in various organisms. While there are a large number of genes encoding CA in the Pyropia yezoensis genome, the exact function of specific CA in P. yezoensis remains elusive. To explore the specific function of chloroplast CA in intertidal macroalgae, we produced chloroplast-localized βCA1 knockdown mutants of P. yezoensis through RNA interference, and Pyca1i mutants showed a notable decrease in leaf area and overall biomass, as well as decreased soluble protein and unsaturated fatty acid content under different DIC conditions. However, Pyca1i mutants showed relatively higher starch content compared to the wild-type. The activity of enzymes involved in Calvin cycle, photorespiration, Pentose-phosphate pathway and floridean starch synthesis of P.yezoensis indicated an effective starch accumulation pathway after interference of βCA1. All results suggest that the decreased activity of PyβCA1 impaired the CCM and development of thalli of P.yezoensis, but stimulated starch accumulation in the cytoplasm through feedback to the photorespiration pathway and PP pathway to replenish intermediates for the Calvin cycle. This study is the first to explore the specific function of chloroplast CA in intertidal macroalgae using genomic technology. The results provide valuable insights into the adaption mechanisms of intertidal macroalgae to their environment.

As transitional ecosystems between land and sea, estuaries are characterized by a unique environment that supports complex and diverse microbial communities. A comprehensive analysis of microbial diversity and ecological processes at different trophic levels is crucial for understanding the ecological functions of estuarine ecosystems. In this study, we systematically analyzed the diversity patterns, community assembly, and environmental adaptability of bacterial and protist communities using high-throughput sequencing techniques. The results revealed a higher alpha diversity for the bacteria than for protists, and the beta diversity pattern was dominated by species turnover in both communities. In addition, the two community assemblages were shown to be dominated by deterministic and stochastic processes, respectively. Furthermore, our results emphasized the influence of the local species pool on microbial communities and the fact that, at larger scales, geographic factors played a more significant role than environmental factors in driving microbial community variation. The study also revealed differences in environmental adaptability among different microbial types. Bacteria exhibited strong adaptability to salinity, while protists demonstrated greater resilience to variations in dissolved oxygen, nitrate, and ammonium concentrations. These results suggested differences in environmental adaptation strategies among microorganisms at different trophic levels, with bacteria demonstrating a more pronounced environmental filtering effect.