王佺珍教授在紫花苜蓿响应石墨烯胁迫的自我保护机制方面取得重要进展

近日，学院王佺珍教授团队在环境科学与生态学领域Top期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表了题为“Integrating transcriptome and physiological analyses to elucidate the essential biological mechanisms of graphene phytotoxicity of alfalfa ( Medicago sativa L.)”的研究论文。博士研究生陈钊为本论文的第一作者，王佺珍教授为该论文通讯作者。

随着纳米材料在不同领域的广泛应用，纳米材料对植物的毒性作用引起了人们的广泛关注。紫花苜蓿（ Medicago sativa  L.）作为世界上最主要的饲料作物，其蛋白质含量高、产量高，有“牧草之王”的美誉。本研究选取两个紫花苜蓿品种（金皇后和Bara 310SC），在三个纳米石墨烯浓度（0、5和10 g· kg^-1）下生长46天，通过对紫花苜蓿叶片进行转录组测序，初步分析了紫花苜蓿受到纳米石墨烯胁迫后的分子调控机制。作者共发现了3946个差异表达基因（DEGs），且DEGs与胁迫程度呈正相关关系。GO和KEGG分析结果显示，紫花苜蓿中介导纳米石墨烯胁迫反应的基因主要参与氨基酸生物合成、异黄酮生物合成、亚油酸代谢和苯丙酸生物合成等途径，这与其生理研究结果相一致，说明氮代谢在紫花苜蓿响应纳米石墨烯胁迫的调节过程中起着关键作用。最后，作者初步提出了紫花苜蓿在纳米石墨烯胁迫下的自我保护调控机制。该研究为推进纳米材料在作物中的应用提供了新的研究方向。

Adaptive changes in amino acid metabolism in GE and SC under graphene stress.

该研究得到National Key R&D Program of China (2017YFE0111000)项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112348