新研究：有機污染導(dǎo)致水稻減產(chǎn)的分子機制

光合固碳是植物生長的基礎(chǔ)，也是推動全球碳循環(huán)的關(guān)鍵過程。但是，有機污染物也會降低水稻等植物的固碳效果，并進而影響作物產(chǎn)量。

近日，中國工程院院士、浙江大學教授朱利中團隊在一項新研究中，揭示了有機污染導(dǎo)致水稻減產(chǎn)的分子機制，相關(guān)成果3月24日在線發(fā)表于《環(huán)境科學與技術(shù)》上。

在本研究中，科研團隊探討了2,3,4,5-四氯聯(lián)苯(CB 61)、4′-羥基-2,3,4,5-四氯聯(lián)苯(4′-OH-CB 61)、2,2′,4,4′-四溴二苯醚(BDE 47)、三環(huán)唑(TRI)和芘等有機污染物干擾水稻固碳的機理。

研究發(fā)現(xiàn)，4′-OH-CB-61、TRI和BDE-47處理的水稻生物量平均為對照的80.63%，4′-OH-CB-61對凈光合速率的抑制率為59.15%。蛋白質(zhì)組學證實，4′-OH-CB 61顯著下調(diào)了光合碳固定途徑中的酶，這歸因于卡爾文循環(huán)中的限速酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的減少。

具體而言，有機污染物導(dǎo)致了Rubisco的活性降低。分子對接和動力學模擬表明，這些有機污染物可能與二氧化碳競爭，從而與Rubisco中的活性位點結(jié)合，導(dǎo)致二氧化碳捕獲效率降低。

科研團隊表示，這些結(jié)果揭示了有機污染導(dǎo)致水稻減產(chǎn)的分子機制，有助于提高對全球作物生長和有機物污染土壤的固碳能力的認識。(鄭金武 )

標簽： 有機污染 水稻減產(chǎn) 分子機制 光合固碳