近日，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特色干果團(tuán)隊(duì)（吳家勝教授團(tuán)隊(duì)）在國(guó)際TOP期刊《Journal of Hazardous Materials（危險(xiǎn)材料雜志）》(IF=10.588)發(fā)表了題為“Multi-omics analysis reveals the molecular responses ofTorreya grandisshoots to nanoplastic pollutant（多組學(xué)分析揭示香榧幼苗對(duì)納米塑料污染物的分子響應(yīng)）”的研究論文。該研究利用多組學(xué)聯(lián)合分析研究了香榧對(duì)納米塑料的反應(yīng)，揭示萜烯類(lèi)和類(lèi)黃酮的生物合成在轉(zhuǎn)錄、蛋白和代謝等不同水平受納米塑料的影響，為森林植物對(duì)納米塑料的反應(yīng)提供了新的見(jiàn)解。
微納米塑料作為一種新興污染物，因其粒徑小、能穿透細(xì)胞膜影響代謝受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。農(nóng)膜殘留物、徑流和灌溉、包膜肥料等是農(nóng)業(yè)土壤中微納米塑料的重要來(lái)源。隨著塑料制品的廣泛使用，陸地生態(tài)系統(tǒng)已成為一個(gè)相對(duì)活躍的微納米塑料富集場(chǎng)所。目前，納米塑料的危害研究主要集中在海洋水生生物和淡水藻類(lèi)，而關(guān)于納米塑料對(duì)高等陸生植物，尤其對(duì)森林植物的影響研究相對(duì)有限。香榧是我國(guó)的珍稀特產(chǎn)干果，是榧樹(shù)中的優(yōu)良變異類(lèi)型經(jīng)人工選育后嫁接繁殖栽培的優(yōu)良品種類(lèi)型。香榧種實(shí)不飽和脂肪酸含量高，特別是金松酸，此外還有角鯊烯、β-谷甾醇、維生素E、類(lèi)黃酮等健康功效物質(zhì)。香榧栽培效益好，是山區(qū)農(nóng)民增收的重要經(jīng)濟(jì)樹(shù)種。
該研究揭示了直徑為100nm的聚苯乙烯納米塑料對(duì)香榧幼苗的生理生化和分子水平的反應(yīng)。納米塑料促進(jìn)了硫代巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)等的積累，誘導(dǎo)了過(guò)氧化氫酶和過(guò)氧化物酶等抗氧化酶活性。納米塑料影響了香榧光合作用，降低鐵、硫、鋅等元素的體內(nèi)含量，大量差異代謝物被非靶向代謝組學(xué)鑒定。納米塑料的處理對(duì)香榧一系列化學(xué)和遺傳因子產(chǎn)生重要影響，包括抗氧化劑、小RNA、基因轉(zhuǎn)錄、蛋白表達(dá)和代謝物的積累。多組學(xué)聯(lián)合分析表明納米塑料在小RNA、轉(zhuǎn)錄、蛋白和代謝水平影響了香榧萜烯類(lèi)和類(lèi)黃酮生物合成途徑。
該研究由國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特色干果研究團(tuán)隊(duì)完成，俞晨良副研究員、碩士研究生曾浩為共同第一作者，婁和強(qiáng)教授和吳家勝教授為共同通訊作者。團(tuán)隊(duì)研究生王啟、陳文超、陳偉杰和喻衛(wèi)武老師參與了本項(xiàng)工作。該研究得到了浙江省香榧新品種專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目、浙江農(nóng)林大學(xué)發(fā)展基金（人才啟動(dòng)項(xiàng)目）等資助。
（林生院 婁和強(qiáng) 科技處 張慧玲）
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