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中棉所崔金杰研究員團隊率先揭示地膜殘留短期微生物響應機制

來源 :棉花蟲害與生物安全團隊 作者:吳長才 訪問量: 發布時間:2021-09-24
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  近日,中國農業科學院棉花研究所崔金杰研究員團隊開展了地膜殘留短期影響與生物降解研究,聯合微生物學和代謝組學技術,揭示了棉田地膜微塑料殘留在短期內對土壤微生物及其代謝功能的影響規律,挖掘出一些具有潛在地膜微塑料降解功能的細菌,為陸地土壤中微塑料殘留的安全性評估和農業面源污染降解治理提供了重要理論基礎。相關研究成果以“Integrated microbiology and metabolomics analysis reveal plastic mulch film residue affects soil microorganisms and their metabolic functions”為題發表在國際知名期刊《危險材料雜志(Journal of Hazardous Materials)》(IF=10.588)。
  微塑料作為一種新興的持久性污染物,已成為全球關注的焦點,但關于微塑料對陸生生物安全及其降解治理的研究仍處于起步階段。以農業土壤為例,地膜是農業土壤中微塑料殘留的重要輸入源。研究表明,微塑料殘留物會干擾土壤微生物群落。但目前還沒有研究進一步闡明土壤中地膜殘留對土壤微生物的物質代謝循環是否存在影響。開展此項研究將填補陸地土壤中塑料殘留物安全性評估的空白。
  該研究利用微生物學和代謝組學技術研究了短期內暴露于塑料地膜殘留物后土壤細菌群落及其代謝功能的變化,發現地膜暴露改變了土壤細菌的整體群落結構,干擾了細菌共生網絡的復雜性。該研究在國際上首次證明,塑料地膜殘留會干擾微生物次生代謝物的生物合成,以及微塑料等異生物質的生物降解和代謝過程,為地膜微塑料的降解研究提供重要依據。通過進一步研究差異生物標志判別和組學網絡聯合分析,發現了一些潛在微塑料降解功能的細菌,為今后研究微塑料降解菌提供了新的方向。
  該研究得到了中央級公益性科研院所基本科研業務專項和中國農業科學院科技創新項目資助。中棉所高層次人才吳長才博士為論文第一作者,馬艷研究員和崔金杰研究員為論文共同通訊作者。
細菌群落及其代謝對地膜殘留的響應

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