亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

The balance between microbial arsenic methylation and demethylation in paddy soils underpins global arsenic risk and straighthead disease in rice

砷硼烷 地下水砷污染 遗传算法 砷毒性 作物 农业生态系统 生物 生物地球化学 水田 基因组 根际 土壤水分 环境化学 农学 环境科学 水稻 生态学 类金属 粮食安全 主食 土壤微生物学 营养水平 食品安全 稻属 生物技术 污染 甲基汞 生态系统 农业
作者
Jun Dai,Chuan Chen,Zhiqiang Zhai,Axiang Gao,David R. Johnson,Peter M. Kopittke,Fang‐Jie Zhao,Peng Wang
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:122 (38): e2508311122-e2508311122 被引量:5
标识
DOI:10.1073/pnas.2508311122
摘要

Arsenic contamination in rice poses a global challenge to food safety and agricultural productivity, as toxic methylated arsenic species-dimethylarsinic acid (DMA) and its highly toxic derivative, methylated monothioarsenate (DMMTA)-accumulate in rice grains. These arsenic species endanger human health and trigger rice straighthead disease, a crop disorder that drastically reduces yields. However, the microbial ecological processes driving arsenic speciation in paddy soils, and their link to striking geographic disparities in rice arsenic speciation profiles and disease prevalence, remain poorly understood. Here, we integrate soil chronosequences spanning 1 to 2,000 y of rice cultivation, a global metagenomic survey of 801 paddy soils, controlled incubations, and field surveys to demonstrate that the balance between arsenic-methylating and arsenic-demethylating microbes is the key determinant of rice grain arsenic speciation and straighthead disease susceptibility. We show that young and moderate-age paddy soils (<700 y), common in regions such as the Americas and Europe, are enriched in arsenic-methylating bacteria, leading to elevated DMA and DMMTA in soils and rice grains. In contrast, ancient paddies in Southeast Asia harbor robust populations of DMA-demethylating methanogenic archaea that effectively mitigate the buildup of these toxic arsenic species. We identify core microbial taxa whose abundances serve as predictive biomarkers and construct a global risk map linking a high methylator-to-demethylator ratio in soils with increased straighthead disease incidence. These findings advance our understanding of arsenic biogeochemistry in agroecosystems and establish a predictive framework for identifying regions at elevated risk of arsenic-induced crop disorders and food contamination.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
PAIDAXXXX完成签到,获得积分10
1秒前
顶顶顶完成签到 ,获得积分10
3秒前
钟山发布了新的文献求助10
5秒前
开心擎苍发布了新的文献求助200
12秒前
20秒前
dicc发布了新的文献求助10
25秒前
完美世界应助星落枝头采纳,获得10
32秒前
SDNUDRUG完成签到,获得积分10
36秒前
单薄的钥匙完成签到,获得积分10
37秒前
zxq完成签到 ,获得积分10
44秒前
千里草完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Job发布了新的文献求助10
2分钟前
薤白完成签到 ,获得积分10
2分钟前
平淡夏青完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
小宋发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
eeevaxxx完成签到 ,获得积分10
3分钟前
小宋完成签到,获得积分10
3分钟前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
田様应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
大气青枫完成签到,获得积分10
3分钟前
chen完成签到,获得积分10
3分钟前
司纤户羽完成签到 ,获得积分10
3分钟前
忧郁小鸽子完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
伊力扎提发布了新的文献求助10
4分钟前
儒雅的月光完成签到,获得积分10
4分钟前
伊力扎提完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
星落枝头发布了新的文献求助10
5分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
今后应助星落枝头采纳,获得10
5分钟前
美少女王钢蛋完成签到 ,获得积分10
5分钟前
彭于晏应助天才幸运鱼采纳,获得10
5分钟前
美丽的沛菡完成签到,获得积分10
5分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7304766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8922818
关于积分的说明 18901884
捐赠科研通 6967938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212183
关于科研通互助平台的介绍 2380981
邀请新用户注册赠送积分活动 2189454