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    山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濕地所在水稻根系抵御土壤納米塑料污染機(jī)制方面取得進(jìn)展

    放大字體  縮小字體 時(shí)間:2024-07-30 09:49 來(lái)源:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 原文:
    核心提示:近日,濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)所在《Journal of Hazardous Materials》(中科院1區(qū)Top期刊,IF2023=12.2)在線發(fā)表了研究論文,揭示了栽培水稻通過(guò)調(diào)控根中特定類型細(xì)胞壁的強(qiáng)化,抵御納米塑料進(jìn)入根系維管組織和地上部分的機(jī)制。
      近日,濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)所在《Journal of Hazardous Materials》(中科院1區(qū)Top期刊,IF2023=12.2)在線發(fā)表了題為“Polystyrene nanoplastics induce cell type-dependent secondary wall reinforcement in rice (Oryza sativa) roots and reduce root hydraulic conductivity”的研究論文,揭示了栽培水稻通過(guò)調(diào)控根中特定類型細(xì)胞壁的強(qiáng)化,抵御納米塑料進(jìn)入根系維管組織和地上部分的機(jī)制。
     
      全球每年生產(chǎn)約3.5億噸塑料制品,其中超過(guò)九成的塑料無(wú)法有效回收而被釋放到環(huán)境中。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中塑料制品的大量使用進(jìn)一步加重了土壤中的塑料污染。這些塑料制品緩慢降解后形成微塑料和納米塑料,不但會(huì)侵入植物體內(nèi),還有可能隨著食物鏈進(jìn)入人體,進(jìn)而導(dǎo)致一系列健康問(wèn)題。然而,關(guān)于納米級(jí)塑料顆粒對(duì)水稻根的侵入能力以及植株相應(yīng)的防御機(jī)制仍不清楚。為此,科研人員以栽培粳稻為對(duì)象開(kāi)展了深入的研究。
     
      研究結(jié)果表明,納米塑料顆粒對(duì)水稻根的不同發(fā)育部位有不同的侵入能力。水稻根系通過(guò)上調(diào)OsLAC、OsABCG、OsGELP等關(guān)鍵基因的表達(dá),激活了木質(zhì)素和木栓素單體的聚合和沉積過(guò)程,強(qiáng)化了外皮層、厚壁細(xì)胞和后生木質(zhì)部等特定細(xì)胞次生壁的發(fā)育。水稻根通過(guò)這種機(jī)制形成了低通透性的屏障,進(jìn)而抵御了納米塑料侵入維管組織和地上部分??傊咎赜械母到Y(jié)構(gòu)和對(duì)納米塑料的響應(yīng)機(jī)制,有效阻隔了納米塑料對(duì)籽粒的污染,從而確保了在目前環(huán)境中新型污染物質(zhì)日趨加重的情況下,水稻作為主要糧食作物具有更高的食品安全性。
     
      山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)研究所為該研究的第一完成單位,濕地所尹靜靜為第一作者,徐國(guó)鑫為通訊作者,李效尊副研究員參與并指導(dǎo)了本研究。本研究得到了山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2022LZGC024)、山東省自然科學(xué)基金(ZR2021MC178)和山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(SDAIT-17-17)的支持。(撰稿:徐國(guó)鑫 核稿:劉延忠)
    日期:2024-07-30
     
     地區(qū): 山東 中國(guó)
     行業(yè): 糧油 包裝材料
     標(biāo)簽: 細(xì)胞壁 塑料 水稻
     科普: 細(xì)胞壁 塑料 水稻
     
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