近日,我校植物保護(hù)學(xué)院生物防治團(tuán)隊(duì)王興民教授課題組和重慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院邱寶利教授課題組合作,,在微塑料對(duì)草地貪夜蛾中腸損傷的機(jī)制研究上取得研究進(jìn)展,,相關(guān)論文發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《Journal of Hazardous Materials》(中科院一區(qū)Top期刊,,影響因子12.2),。
微塑料作為一種廣泛存在的環(huán)境污染物,因其持久性和生物積累特性,,已成為全球關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題,。近年來(lái),微塑料的研究主要集中在海洋,、湖泊及河流等環(huán)境中的影響,,而微塑料在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的研究,特別是其對(duì)生態(tài)的影響研究不足,。為了探究微塑料對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生物的影響,,本研究以草地貪夜蛾為研究對(duì)象,利用組織病理學(xué),、生理學(xué),、16S及代謝組等技術(shù),研究了聚乙烯(PE)微塑料對(duì)草地貪夜蛾生長(zhǎng)發(fā)育的影響及機(jī)制,。
研究發(fā)現(xiàn)PE-MPs導(dǎo)致草地貪夜蛾的蛹質(zhì)量降低,,其對(duì)幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育有潛在的負(fù)面影響。組織病理學(xué)分析顯示,,草地貪夜蛾中腸細(xì)胞出現(xiàn)了顯著的超微結(jié)構(gòu)變化,,特別是在最小顆粒(0.5 μm),線粒體,、微絨毛和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)受到明顯損傷,,表明較小的微塑料顆粒誘導(dǎo)的細(xì)胞應(yīng)激更明顯??寡趸傅幕钚砸诧@著改變,,反映了PE-MPs暴露后中腸組織的氧化應(yīng)激反應(yīng)。同時(shí),,16S的結(jié)果發(fā)現(xiàn)微塑料暴露改變了草地貪夜蛾中腸的微生物群落結(jié)構(gòu),,尤其是Proteobacteria和Firmicutes的豐度發(fā)生了顯著變化。此外,,微塑料暴露還導(dǎo)致了某些細(xì)菌屬(如Enterobacter,、Klebsiella)的豐度升高。代謝組學(xué)分析進(jìn)一步揭示了暴露于微塑料后的中腸代謝譜的顯著變化,,尤其是氨基酸,、脂肪酸、碳水化合物和維生素代謝的改變,。
本研究揭示了微塑料暴露對(duì)草地貪夜蛾中腸健康的多重影響,,包括組織損傷、氧化應(yīng)激反應(yīng)以及微生物群落和代謝途徑的變化,,研究結(jié)果表明微塑料對(duì)昆蟲(chóng)的影響可能超出了直接毒性效應(yīng),。這項(xiàng)研究不僅拓展了微塑料污染對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的理解,,也為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、污染治理和環(huán)境保護(hù)的政策制定提供了新的見(jiàn)解,,具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)際意義,。
我校植物保護(hù)學(xué)院博士后凡澤云為第一作者,浙江大學(xué)海南研究院副研究員Muhammad Musa Khan為共同第一作者,,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院王興民教授為通訊作者,,重慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院邱寶利教授為共同通訊作者。該研究得到廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(202206010113)項(xiàng)目資助,。
相關(guān)論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137262
文圖/植物保護(hù)學(xué)院