第九届青年地学论坛

全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）是广泛应用于工业和家用产品的全氟化烷基物质（PFASs）。它们在作物中具有高生物富集性，对人类健康造成严重风险。筛选和研究污染物低积累作物品种是确保农产品安全的重要策略，可以减少食用部位中的污染物积累。我们筛选获得典型全氟化合物（PFOA和PFOS）的低积累生菜品种（散叶生菜），并从根系分泌物活化、亚细胞分布、根系吸收转运通道及其调控基因等方面阐明了生菜吸收积累目标化合物的多过程调控机理，发现根系分泌物活化的PFOA/PFOS可通过水通道、快阴离子通道和慢阴离子通道被根系吸收，此过程受到通道蛋白基因的调控；根系吸收的PFOA和PFOS可被细胞壁组分吸附固定，此固定作用受纤维素和果胶代谢基因的调控，非固定部分则随蒸腾作用流进一步向地上部转运；地上部PFOA和PFOS的亚细胞分布与二者致毒作用密切相关，并反馈调节二者在地上部的转运和积累。与高积累生菜品种相比，低积累生菜品种的根系活性和结构复杂度、根系分泌物含量、根系通道基因活性、细胞壁纤维素和果胶合成代谢基因活性、蒸腾转运速率均较低，而细胞壁果胶和纤维素含量较高、根系细胞壁对PFOA和PFOS的吸附固定作用也更强，因此呈现出地上可食部PFOA和PFOS低积累的性状特征。这些成果阐明了生菜吸收积累PFOA和PFOS的两个关键分子调控途径，一是细胞壁合成代谢调控基因参与的吸附固定分子途径，二是通道蛋白及其调控基因参与的吸收转运分子途径，并锁定关键调控基因，为揭示植物吸收转运离子型新污染物分子机理的瓶颈问题奠定基础。

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