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质量安全所产地环境研究团队在农药残留植物胁迫响应机制研究方面取得阶段性进展
作者:李勇

近日,质量安全所产地环境研究团队在国际知名期刊JAFC发表题为“Effect of Imidacloprid Uptake from Contaminated Soils on Vegetable Growth”的研究论文。该论文基于代谢组学技术揭示了农业产地环境中吡虫啉农药残留对蔬菜的生长胁迫影响效应。

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研究中发现,上海青青菜可以通过根系吸收并易在茎叶中累积吡虫啉,低浓度吡虫啉在长期暴露下可促进上海青茎叶部分生物量累积。利用基于LC-QTOF/MS的非靶向代谢组学技术分析吡虫啉胁迫下不同暴露时期上海青茎叶中代谢物组分变化,发现在暴露初期,上海青对吡虫啉胁迫可产生氧化应激反应,并抑制木质素和核酸合成,但随着暴露时间延长,氧化应激反应逐步得以缓解。另外,吡虫啉胁迫可使上海青茎叶中富含氮的氨基酸(如谷氨酰胺、天冬氨酸、精氨酸)含量显著增加,分析原因可能是由于富含氮元素的吡虫啉可以作为氮源被植物利用,或吡虫啉胁迫促进了植物从土壤中吸收利用无机氮,其可能是促进植物生长的主要原因。

代谢组学是以组群指标分析为基础,高通量检测与数据处理为手段,信息建模和系统整合为目标的系统生物学的一个分支,是继基因组学、转录组学、蛋白质组学后的系统生物学的重要组成部分。与传统分析化学相比,代谢组学的研究不再以分离和鉴定样品中的某一个单一成分为目的,而是从整体出发,系统地、全面地研究样品中的所有小分子物质变化规律。该研究团队已基于LC-QTOF/MSGC-MS分析仪器搭建了代谢组学分析平台。利用代谢组学技术研究农药等污染物胁迫下植物的响应途径及机制,有助于准确评价农药使用风险,指导农药安全合理使用。

论文第一署名单位为江苏省农业科学院以及江苏省食品质量安全重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,质量安全所李勇副研究员为论文第一作者,余向阳研究员为通讯作者。项目得到了国家自然科学基金目以及江苏省自然科学基金项目的资助。文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.9b00747


 

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