根际原位过程| SOIL BIOL BIOCHEM:对影响根际活性氧产生的因素及其在多环芳烃转化中的作用的新见解

文摘   2024-08-31 07:01   德国  

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编译:贾蓉

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文章信息

原名:Novel insights into the factors influencing rhizosphere reactive oxygen species production and their role in polycyclic aromatic hydrocarbons transformation

期刊:Soil Biology and Biochemistry

2023年影响因子:9.8

在线发表时间:2024.08.20

通讯作者:贾汉忠 教授

第一单位:西北农林科技大学资源环境学院/农业农村部西北旱地农业绿色低碳重点实验室

文章亮点

新发育的根是活性氧产生的关键因素;

温度通过调节根系分泌物来影响活性氧的产生;

土壤水分通过影响根系分泌物的释放来影响活性氧的产生;

氧气供应作为前体介导活性氧的产生;

活性氧在多环芳烃转化中起着至关重要的作用。





文章摘要



研究背景



    活性氧 (ROS) 被认为是关键的生物地球化学过程驱动因素,例如超氧自由基 (O2 • − )、过氧化氢 (H2O2 )和羟基自由基 ( • OH ),普遍存在于各种环境介质中,并有助于碳周转、元素循环、污染物转化和生物体生理功能的调节。然而,影响根际 ROS 产生的因素及其在污染物转化中的作用仍然不清楚。


研究方案



    该试验研究了 ROS,重点关注根系发育过程中玉米根际超氧化物自由基 (O2•−)、过氧化氢 (H2O2) 和羟基自由基 (•OH) 的时空变化,并阐明了环境条件对 ROS 产生的影响。

研究结果



    荧光成像原位可视化表明,在玉米生长过程中,ROS 热点逐渐从种子根转移到侧根,表明新发育的根是 ROS 产生的主要贡献者。三种类型的 ROS 含量随根系生长而变化,表明根系发育调节 ROS 的产生。ROS 含量在 25 °C 45% 最大田间持水量时达到最大值。环境温度和土壤湿度均通过调节根系分泌物的释放来间接影响 ROS 的产生,从而引起水溶性酚和溶解性有机碳 (DOC) 的变化。相反,ROS 含量随着氧气供应的增加而逐渐增加,氧气作为前体直接介导 ROS 的生成。更有趣的是,多环芳烃 (PAH) 的存在显著增强了 ROS 的生成,这进一步促进了 PAH 的去除,贡献率为 31.4-43.3%。这些发现为根际 ROS 的发生、分布和环境影响提供了新的见解。


原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071724002517


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