Page 183 - 《广西植物》2025年第5期

５ 期 黄赞唐等: 植物吸收全氟 / 多氟化合物的机制及其相互影响研究进展 ９ ８ ７

２００３)ꎬ玉 米 根 对 ＰＦＯＡ 的 摄 取 可 以 被 ＮａＮ 和 发育也产生影响( 图 ２)ꎮ 除具体的实验研究外ꎬ
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Ｎａ ＶＯ 分别抑制 ８３％和 ４３％ꎬ而对 ＰＦＯＳ 的摄取 机器学习等人工智能大模型可以帮助人们从复杂
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无明显抑制ꎮ 甘油和硝酸银处理可减少玉米根对 的 事 物 中 快 速 发 现 规 律ꎬ Ｘｉａｎｇ 等 ( ２０２３ ) 从
ＰＦＯＳ 的摄取(分别达 ３１％和 ２５％)ꎬ而对 ＰＦＯＡ 的 ２００７—２０２２ 年期间发表的相关文献中提取数据ꎬ
摄取无明显影响ꎮ ＮＰＰＢ 和 ＤＩＤＳ 处理可减少玉米 训练建立了植物根吸收积累 ＰＦＡＳｓ 的机器学习模
根对 ＰＦＯＳ 的摄取( 分别达 ３３％和 ３０％)ꎬ９￣ＡＣ 处 型ꎬ可以准确预测植物根对 ＰＦＡＳｓ( 包括分枝的

理可减少玉米根对 ＰＦＯＡ 的摄取( 达 ２８％)ꎮ Ｙｕ ＰＦＡＳｓ 同 分 异 构 体 ) 的 根 浓 缩 因 子 ( ｒｏｏｔ
等( ２０２１) 以 ＰＦＯＳ 的 ＨＡＣＶ 和 ＬＡＣＶ 生 菜 为 材 ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒꎬ ＲＣＦ)ꎬ这为在复杂的 ＰＦＡＳｓ－

料ꎬ发现它们对 ＰＦＯＳ 的摄取符合米氏方程ꎬＮａＮ 土壤－植物互作体系中快速评估植物根对 ＰＦＡＳｓ
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和 Ｎａ ＶＯ 代谢抑制剂的处理对 ＨＡＣＶ 和 ＬＡＣＶ 生 的吸收提供了一种手段ꎬ有利于生产安全食物以
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菜摄取 ＰＦＯＳ 的影响有限ꎬ水通道蛋白抑制剂甘油 保障人体健康ꎮ 由于 ＰＦＡＳｓ 从根向地上部的转移
可以显著降低 ＨＡＣＶ 和 ＬＡＣＶ 生菜对 ＰＦＯＳ 的摄 机制与根从土壤中吸收 ＰＦＡＳｓ 的机制不同ꎬ加上
取(分别达 ３２.３％ 和 ２０.１％)ꎬ另一个水通道蛋白 很多植物地上部是食物来源ꎬ因此建立类似的机
抑制剂 硝 酸 银 显 著 降 低 ＨＡＣＶ 和 ＬＡＣＶ 生 菜 对 器学习人工智能模型来预测 ＰＦＡＳｓ 从根部向地上
ＰＦＯＳ 的摄取(为 ５７％ ~ ５９％)ꎻ９￣ＡＣ 和 ＮＰＰＢ 显著 部转移因子同样具有重要价值ꎮ
降低 ＬＡＣＶ 生菜对 ＰＦＯＳ 的摄取( 分别达 ３２.０％和
２４.６％)ꎬ并显著降低 ＨＡＣＶ 生菜对 ＰＦＯＳ 的摄取 ２ 展望
(分别达 １１.０％和 ２６.１％)ꎬＤＩＤＳ 显著降低 ＨＡＣＶ
生菜对 ＰＦＯＳ 的摄取ꎬ而对 ＬＡＣＶ 生菜摄取 ＰＦＯＳ ＰＦＡＳｓ 因其优良的理化特性而在许多领域得
无影响ꎮ 进一步采用 ｑＲＴ￣ＰＣＲ 技术对 ＨＡＣＶ 和 到广泛应用ꎬ但在其生产、应用和废弃过程中不可
ＬＡＣＶ 生菜水通道蛋白基因( ＰＩＰ１￣１ 和 ＰＩＰ２￣２)、 避免地进入环境ꎬ其在环境中具有持久性、生物毒
快阴离子通道蛋白基因(ＡＬＭＴ１０ 和 ＡＬＭＴ１３)以及 性和生物累积性ꎬ是新兴的持久性有机污染物ꎮ
慢阴离子通道蛋白基因( ＳＬＡＨ１ 和 ＳＬＡＨ２) 表达情 土壤是 ＰＦＡＳｓ 最大的汇ꎬ植物与土壤间存在密切
况进行分析ꎬ发现 ＨＡＣＶ 生菜中这些基因的表达 的交互作用ꎬ植物通过根从土壤中吸收 ＰＦＡＳｓꎬ经
水平显著高于 ＬＡＣＶ 生菜ꎬ并且除 ＡＬＭＴ１３ 外均受 质外体和共质体途径转运至地上部ꎬ并在植物细
到 ＰＦＯＳ 处理的显著诱导ꎮ 对这些代谢抑制、通道 胞中广泛分布ꎮ 当 ＰＦＡＳｓ 达到一定浓度时就会产
蛋白抑制及基因诱导表达等实验结果表明ꎬ植物 生氧化胁迫ꎬ干扰植物代谢ꎬ进而重塑基因表达
对 ＰＦＡＳｓ 的摄取是载体介导的主动运输ꎬ但具体 谱ꎬ最终导致植物生长表型发生改变ꎮ 目前ꎬ研究
是哪些转运蛋白参与 ＰＦＡＳｓ 的吸收转运尚未有直 主要集中在 ＰＦＡＳｓ 对植物生长发育的影响和在植
接的 实 验 证 据ꎮ 目 前ꎬ 我 们 正 在 采 用 ＣＲＩＳＰＲ / 物体内的分布以及 ＰＦＡＳｓ 对植物生理、生化、代谢
Ｃａｓ９ 基因组编辑技术及超表达技术创制相关候选 及基因 表 达 等 方 面 的 影 响ꎮ 前 人 研 究 已 证 实
基因的遗传材料ꎬ以期为阐明 ＰＦＡＳｓ 吸收积累机 ＰＦＡＳｓ 的吸收和 转 运 是 载 体 介 导 的 主 动 运 输 过

制提供更为明确的实验证据ꎮ 程ꎬ但目前尚未鉴定出植物中哪些载体及通道蛋
综上所述ꎬ许多因素可从不同层面影响植物 白参与 ＰＦＡＳｓ 的吸收及转运过程ꎮ 因此ꎬ这将是
吸收积累 ＰＦＡＳｓꎬ这说明 ＰＦＡＳｓ 吸收积累机制具 今后研究工作的主攻方向ꎮ 作物中存在的高 / 低
有多样性与复杂性ꎮ 一方面ꎬ植物对 ＰＦＡＳｓ 吸收 积累 ＰＦＡＳｓ 品种ꎬ它们的遗传背景比较接近ꎬ将是
积累不仅与 ＰＦＡＳｓ 理化性质( 如链的长短、基团组 阐明 ＰＦＡＳｓ 吸收积累分子机制的理想材料ꎻ植物
成与性质等)、土壤特性( 土壤成分、矿质含量、有 吸收与转运 ＰＦＡＳｓ 的分子机制一旦被阐明ꎬ不仅
机物含量、ｐＨ 值等) 以及植物( 根系蛋白含量、根 具有重要的理论意义ꎬ而且还具有非常重要的潜
系有机物及有机酸的分泌、亚细胞分布及根部往 在应用价值ꎬ即可利用植物分子育种技术培育低
地上部转移等)有关ꎬ而且这些因素之间还进一步 积累 ＰＦＡＳｓ 作物品种ꎬ以提高作物的食用安全性
相互作用ꎬ使植物对 ＰＦＡＳｓ 的吸收积累更加复杂ꎻ (Ｘｉａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ｂ)ꎬ 以及构建超积累 ＰＦＡＳｓ 植
另一方面ꎬＰＦＡＳｓ 对植物的代谢、基因表达和生长 物用于污染土壤的植物修复( Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１ａ) ꎮ