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淹水诱导水稻根表铁膜形成及对水稻吸收转运铬的调控机制
近日,省农科院农产品质量安全与营养研究所农业环境安全学科团队在水稻铬吸收转运机制研究取得重要进展,以肖文丹博士为第一作者、叶雪珠副研究员为通讯作者的研究成果论文“Continuousfloodingstimulatesrootironplaqueformationandreduceschromiumaccumulationinrice(OryzasativaL.)”在环境科学与生态领域著名期刊《ScienceoftheTotalEnvironment》(年影响因子IF=6.)正式发表。(可点击文末“阅读原文”查看)铬是五毒重金属之一,可通过食物链危害人体健康。本论文针对水稻对铬吸收污染问题,研究不同水分管理模式下水稻根表铁膜形成特征及对水稻吸收转运铬的影响机制。研究发现,根表铁膜主要以聚合物颗粒的形式沉积吸附在水稻根系细胞表面,通过还原并吸附土壤溶液中铬离子,阻控铬离子进入根系。淹水管理模式下根表皮细胞周围形成的铁膜数量显著高于常规栽培的干湿交替模式。研究还发现根际土壤铁循环与铬形态转化之间存在耦合关系,淹水促使土壤中氧化铁还原为亚铁,为土壤中六价铬还原提供电子供体,从而使土壤中毒性较大的六价铬转变为不易吸收的三价铬。研究结果揭示了根表铁膜对水稻吸收转运铬的影响机制和铁循环耦合调控铬还原转化的作用机制,表明水分管理模式是一种重要的降低水稻对铬吸收的途径,为控制稻田铬生态风险、保障稻米安全生产提供科学理论依据。农业环境安全学科团队合影(左二为团队负责人叶雪珠)农业环境安全学科团队长期从事农产品中重金属污染机理与控制技术研究,先后承担了国家基金())、国家重点研发子任务(YFF、YFF)、省重点研发(C,C)等省部以上项目12项,相关成果已经发表在《JournalofEnvironmentalManagement》《EnvironmentalScienceandPollutionResearch》《EcotoxicologyandEnvironmentalSafety》等国际权威期刊。(Fig.1)图1干湿交替和淹水条件下根表铁膜光镜图
(Fig.2)图2干湿交替和淹水条件下根表铁膜扫描电镜和X射线能谱分析图
(Fig.3)图3干湿交替和淹水条件下根表铁膜中铬含量
(Fig.4)图4干湿交替和淹水条件下水稻籽粒中铬含量
供稿:农产品质量安全与营养研究所编辑:王夏君丨责任编辑:胡高洁
浙江省农业科学院党群工作部
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