东北农业大学教授团队在国际期刊揭示小白菜应对邻苯二甲酸酯污染机制

近期，东北农业大学的张颖教授领导的研究团队在国际知名期刊《环境科学与技术》上发表了一篇题为“根部代谢转变驱动邻苯二甲酸酯的基因组解析共代谢及黑土腐殖化”的论文。研究探讨了小白菜在邻苯二甲酸酯（PAEs）污染情况下，如何调节根际微生物的共代谢，以降解污染物并促进黑土的腐殖化过程。张颖教授是论文的通讯作者，博士研究生李哲和王蕾共同担任第一作者。

邻苯二甲酸酯是一种主要来自农田地膜等塑料制品的有机污染物，容易在黑土层积聚，影响作物生长、土壤微生物群落及土壤碳循环。本研究聚焦于“小白菜-黑土-根际微生物”这一系统，利用植物生理学、非靶向代谢组学、基因组解析和三维荧光光谱等多种技术，深入揭示了在PAEs混合胁迫下植物根系代谢的重塑、微生物招募的关键机制，以及污染物降解与土壤腐殖化之间的关系。

研究显示，在低浓度PAEs（5 mg/kg）下，小白菜能保持“生长驱动型”稳态，根际微生物群落保持相对稳定；而高浓度PAEs（20 mg/kg）下，植物的生长模式转向以生存防御为主，碳流由初级代谢转向次级防御代谢，根系分泌物也由基础糖类转变为特定的有机酸及酚酸类物质。这些分泌物不仅作为化学信号，还能选择性招募能够降解污染物的关键微生物群体。基因组分析显示，Pseudomonas和Burkholderia等重要的宏基因组组装基因携带了功能基因，从而形成了PAEs芳香环降解与土壤有机碳稳定化的共代谢模块。 龙8体育

研究还发现，在高浓度PAEs胁迫下，根际溶解性有机碳的输入增加，土壤中漆酶和多酚氧化酶的活性显著增强，同时腐殖酸碳含量和腐殖化指数也同步提升。其中，在20 mg/kg处理下，腐殖化指数比对照组提高了48.7%。这一结果从多组学和光谱学的角度为“根际污染物修复与腐殖碳形成稳定化”相耦合的新机制提供了证据，为深入理解黑土农田中的塑化剂污染生态效应、提升污染土壤的生物修复效率以及增强土壤碳汇功能提供了新的理论支持。