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Multi-omics analysis reveals the molecular responses of Torreya grandis shoots to nanoplastic pollutant

萜类 生物 植物 过氧化氢酶 陆生植物 污染物 代谢组学 生物化学 环境化学 化学 氧化应激 生态学 生物信息学
作者
Chenliang Yu,Hao Zeng,Qi Wang,Wenchao Chen,Weijie Chen,Wenjin Yu,Heqiang Lou,Jiasheng Wu
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier]
卷期号:436: 129181-129181 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.129181
摘要

Micro/nanoplastic has become an emerging pollutant of global concern. At present, ecotoxic researches on micro/nanoplastics mostly focus on marine aquatic organisms and freshwater algae. Research on the ecological impacts of plastics on higher terrestrial plants, especially on forest plants, is relatively limited. Torreya grandis cv. Merrillii, a species of conifer in the family Taxaceae, is a unique and economically valuable tree species in China. The physiological and biochemical responses of T. grandis seedlings to polystyrene nanoplastics (PSNPs) with a diameter of 100 nm were systematically studied inthe present study. The results showed that nanoplastics enhanced the accumulation of the thiobarbituric acid reactive substance and the activities of catalase and peroxidase. The concentrations of iron, sulfur, and zinc were reduced after nanoplastic exposure. PSNP treatment had an important effect on a series of chemical and genetic indicators of T. grandis, includingantioxidants, small RNA, gene transcription, protein expressions, and metabolite accumulation. Multi-omic analysis revealed that PSNPs modulate terpenoid- and flavonoid-biosynthesis pathways by regulating small RNA transcription and protein expression. Our study provided novelty insights into the responses of forest plants to nanoplastic treatment.
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