近日,山东农业大学史庆华教授及其研究团队探索出了一种新颖的方法,通过利用褪黑素降低蔬菜作物的农残留。这一突破性的研究被发表在了环境科学领域的权威期刊《环境污染》上。
研究发现,外源褪黑素处理能够显著减少喷施农后的蔬菜作物,如番茄、生菜、小白菜、菠菜、芹菜、黄瓜和甜瓜等,其农残留量。当植物体内关键基因——咖啡酸-O-甲基转移酶基因(COMT1)被过度表达时,番茄的内源褪黑素含量明显增加,进而降低农残留。
这一研究的深入揭示,褪黑素增强番茄农代谢的调控机制在于两个方面:它增强了植物内源谷胱甘肽的合成和循环利用;褪黑素促使更多的谷胱甘肽用于谷胱甘肽-S-转移酶(GST)介导的异源毒性物质降解。这表明褪黑素在调控植物适应“毒性物质诱导的活性氧解毒”和“有毒物质降解”之间找到了平衡点。这一发现为靶向激活植物GST解毒代谢相关通路、提高农作物对农和其它污染物解毒能力提供了新策略。
通过嫁接试验,该研究进一步发现,当超表达基因COMT1的番茄作为砧木时,能刺激接穗番茄果实的褪黑素积累,并降低农残留量。这为生物技术在蔬菜砧木育种及嫁接领域开拓了新的应用前景。该项研究得到了重点研发计划、自然科学和山东省蔬菜产业技术体系的鼎力支持。
这一研究不仅为我们提供了一种降低蔬菜农残留的新方法,还深化了我们对植物应对农和其他污染物的理解,为未来的农业可持续发展提供了新的视角和思路。