植物保护学院王兴民/肖卡特·阿里团队揭示绿僵菌缓解复合污染毒害作用机制

来源单位及审核人:植物保护学院 陈建平 编辑:曾子焉审核发布:李彦华发布时间:2026-02-09

近日,足球比分网植物保护学院王兴民/肖卡特·阿里团队在《Advanced Science》期刊上发表了题为“Metarhizium anisopliae Mitigates the Phytotoxicity of Lead and Nanoplastics on Rice by Modifying Physiological, Transcriptomic, Metabolic Activities, and Soil Microbiome”的研究论文。该研究首次系统揭示了绿僵菌(Metarhizium anisopliae)通过调控植物生理代谢、基因表达与根际微生物组,显著缓解水稻铅(Pb)与纳米塑料(NP)复合污染毒害的作用机制。

绿僵菌是重要的害虫生物防治种质资源,广泛应用于农林害虫的绿色防控。它不仅具有良好的杀虫效果,还显示出促进植物生长和缓解非生物胁迫的潜力。随着农田中重金属与塑料污染日益加剧,作物生长与粮食安全面临严重威胁。铅作为毒性强、难降解的重金属,与纳米塑料在土壤中协同存在,可能通过“特洛伊木马”效应加剧对水稻的毒害,抑制其生长与光合作用,但目前对其复合毒性机制及生物缓解途径的认识仍十分有限。

该研究通过系统分析绿僵菌(Metarhizium anisopliae)对铅(Pb)与聚乙烯纳米塑料(NP)复合污染下水稻的缓解效应,揭示其多层次的协同作用机制。结果表明,绿僵菌接种可显著降低铅从土壤向根系的转运系数,阻控其向地上部迁移;同时通过上调水稻抗氧化酶活性、平衡内源激素、促进叶绿素合成,有效恢复植株生长与光合能力。根际微生物组分析显示,绿僵菌处理重塑了土壤细菌群落,增加了促进生长和污染物降解细菌的丰度。进一步的转录组与代谢组整合分析表明,绿僵菌通过激活类黄酮生物合成、ABC转运蛋白、植物激素信号传导等关键通路,系统增强水稻对复合胁迫的适应能力。该研究首次提出绿僵菌拌种策略,该策略通过整合污染物吸收调控、植物生理重编程与根际微生态改造,为农田重金属?微塑料复合污染治理提供了新思路,也为推动绿色农业与生态安全提供了重要的理论依据与技术储备。

该研究依托生物防治教育部工程研究中心,得到广东省现代农业产业技术体系、云南大观实验室等项目资助。华南农业大学彭晶博士后、严淇硕士为论文共同第一作者,王兴民教授与肖卡特·阿里副教授为共同通讯作者。

相关论文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202521570


文图/邱如杭

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