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资环所在作物耐受全氟化合物毒性及潜在解毒机制方面取得的最新进展

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肥料研究室技术组博士后徐香楠最新发表论文《从植物水分生理和自我解毒角度解析碳四作物和碳三作物在全氟己酸曝露下的不同响应机制》,英文题目: Understanding the response mechanisms of C4 and C3 crops to PFHxA exposure from the perspective of plant water physiology and self-detoxification。该研究通过水培定量曝露实验比较了两种碳四作物(苋菜、玉米)和两种碳三作物(快菜、小麦)在全氟己酸根系污染条件下水分利用策略、氧化应激反应、根系形态及分泌特征和基础氮素代谢的不同。研究发现:在作物苗期,全氟己酸曝露会引起蒸腾总量、气孔开度、气孔尺寸、根表面积和根系体积的减小。但是,与碳四作物相比,碳三作物对全氟己酸的积累量更高、吸收效率更高、耐受性更强。碳三作物的生物量积累受影响较小、根尖细胞结构受损较轻,同时植株整体的蛋白质积累受到促进。造成这些不同的原因可能是碳三作物在全氟己酸曝露下其水分利用效率的增加促进了生物量的积累,同时根系氨基酸分泌的增加对根系起到了保护作用。试验还发现,在多种根系分泌物中,脯氨酸与作物的全氟己酸吸收效率和生物量保持能力等多个关键指征存在显著相关性,可作为潜在的关键性解毒物质进行进一步研究。该试验为场地污染指征作物选择和植物性修复物种选择提供了理论依据。

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我院为第一通讯单位,我所在站博士后徐香楠为论文第一作者,孙焱鑫研究员和邹国元研究员为通讯作者,本研究得到了‘十四五’重点研发计划和国家现代农业产业技术体系资助。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389425012026