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严重玲团队在球囊霉素相关土壤蛋白研究中再添新成果
发布时间:2021年07月28日 点击数:

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球囊霉素相关土壤蛋白(glomalin-related soil protein, GRSP)源自全球广泛分布的丛枝菌根真菌。GRSP是一种耐分解的有机质组分,它可与土壤、水体中的重金属结合,在物质的陆—海传输过程中发挥着重要的生态功能,受到越来越多的关注。红树林湿地是海岸带重要的生态系统,可以“捕获”大量的陆源物质,比如GRSP。然而,目前人们对于红树林湿地附近水产养殖活动中金属元素的陆—海运输路径以及GRSP在其中发挥的生态功能和生物指示作用还缺乏认知。

严重玲教授课题组长期从事GRSP的生态功能和机制方面的研究,取得了系列进展。该团队于2018年在Science of the Total Environment期刊上发表了“Spatial distribution of glomalin-related soil protein and its relationship with sediment carbon sequestration across a mangrove forest”的研究成果,探明了GRSP可在红树林中大量积累,是红树林碳库的重要组成部分;紧接着发现了GRSP对水生生态系统的水质改善具有重要作用,其成果“Sequestration of heavy metal by glomalin-related soil protein: Implication for water quality improvement in mangrove wetlands”在Water Research刊出;与此同时又率先采用稳定同位素技术对红树林生态系统中的GRSP进行溯源研究,助力全球沿海地区蓝碳的识别和计量,成果“Glomalin-related soil protein enriched inδ13C andδ15N excels at storing blue carbon in mangrove wetlands”在Science of the Total Environment刊出。该团队在取得系列研究成果的基础上,进一步重点关注在受水产养殖排污影响的红树林湿地中GRSP对金属的固定潜力和机制。

新的研究成果解析了长期的养殖排污对红树林土壤中有害重金属、GRSP结合重金属的影响,包括从饲料输入到GRSP结合金属的全过程(图1);分辨了有害金属的来源;明确了排污引起的土壤性质的变化对GRSP固定金属潜能的影响(图2);并且通过表面形貌观测和内部结构剖析,进一步从机理上揭示了排污引起的GRSP形态和组成上的变化。研究结论强调了运用GRSP作为水产养殖污染生物指示和螯合剂的创新性及生态价值,并为沿海区域的水产养殖活动监管提供了重要的科学参考。

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图1.球囊霉素相关土壤蛋白的功能示意图

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图2.环境因素对球囊霉素相关土壤蛋白结合金属的影响

最新成果以“Potential and mechanism of glomalin-related soil protein on metal sequestration in mangrove wetlands affected by aquaculture effluents”为题发表在Journal of Hazardous Materials期刊上。博士生田园为第一作者,严重玲教授为通讯作者,该研究得到了科技部重大研究计划和国家自然科学基金的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126517


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