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    山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生所在生物炭減輕微塑料對根果發(fā)育毒性方面取得新進(jìn)展

    放大字體  縮小字體 時(shí)間:2024-01-16 09:13 來源:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 原文:
    核心提示:近日,山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生所栽培生理團(tuán)隊(duì)在生物炭減輕微塑料對根果發(fā)育毒性方面取得重要進(jìn)展。
      近日,山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生所栽培生理團(tuán)隊(duì)在 Ecotoxicology and Environmental Safety(中科院2區(qū)top,IF=6.8)和 Journal of the Science of Food and Agriculture(中科院2區(qū),IF=4.2)接連發(fā)表了題為 “Biochar relieves the toxic effects of microplastics on the root-rhizosphere soil system by altering root expression profiles and microbial diversity and functions” 和 “Biochar alleviated the toxic effects of microplastics‐contaminated geocarposphere soil on peanut (Arachis hypogaea L.) pod development: roles of pod nutrient metabolism and geocarposphere microbial modulation” 的研究論文,在生物炭減輕微塑料對根果發(fā)育毒性方面取得重要進(jìn)展。
     
      微塑料作為一種新型環(huán)境污染物在農(nóng)田土壤中逐年累積,給作物生長發(fā)育和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)帶來潛在危害。生物炭具有的多樣微孔結(jié)構(gòu)和高比表面積等特點(diǎn),對吸附土壤微塑料、緩解微塑料對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)造成的不利影響具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。目前,關(guān)于微塑料脅迫及生物炭施用對花生根果發(fā)育影響的內(nèi)在機(jī)制尚不明確。
     
      本研究探究了微塑料污染和生物炭施用對花生根系和莢果轉(zhuǎn)錄水平和根際果際微生物的影響,測定了不同處理?xiàng)l件下花生根系和莢果生長發(fā)育指標(biāo)的變化。研究發(fā)現(xiàn),根際與果際環(huán)境中存在的微塑料能夠直接進(jìn)入花生植株內(nèi),抑制花生根系和莢果的生長發(fā)育。施用生物炭能夠顯著促進(jìn)花生根系中受微塑料脅迫抑制的抗氧化脅迫、能量代謝和木質(zhì)素合成相關(guān)途徑基因以及莢果中氨基酸代謝和油脂合成途徑關(guān)鍵基因的表達(dá),直接促進(jìn)花生根系和莢果的發(fā)育。同時(shí),施用生物炭還能夠有效恢復(fù)受微塑料脅迫抑制的花生根際與果際微生物群落多樣性和養(yǎng)分循環(huán)代謝,提高花生根際果際土壤養(yǎng)分有效性,進(jìn)而促進(jìn)花生的生長發(fā)育。
     
      本研究結(jié)果拓展了目前對于花生體內(nèi)微塑料吸收途徑的認(rèn)識,提高了對微塑料脅迫及生物炭如何影響花生生長發(fā)育、土壤性質(zhì)、微生物群落結(jié)構(gòu)及代謝功能的理解,并為未來農(nóng)田微塑料污染的有效防治提供了理論支持。
     
      兩篇論文第一作者均為山東省花生研究所楊麗玉博士,沈浦副研究員和吳琪助理研究員分別為兩篇文章的通訊作者。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省農(nóng)科院創(chuàng)新工程、山東省自然科學(xué)基金、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等課題的資助。 (撰稿:楊麗玉  核稿:張建成)
     
      文章鏈接: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.115935、 http://doi.org/10.1002/jsfa.13191
    日期:2024-01-16
     
     地區(qū): 山東 中國
     行業(yè): 糧油 包裝材料
     標(biāo)簽: 生物 塑料 花生
     科普: 生物 塑料 花生
     
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