新闻中心讯（特约记者 郑丹）近日，武汉工商学院环境与生物工程学院刘瑶团队在中国科学院一区TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》上发表封面论文，系统揭示了土壤微塑料对农作物的多维度毒性机制。该研究为应对农田微塑料污染、保障农产品质量安全提供了重要的理论依据，标志着该校在农业环境交叉学科研究领域取得突破性进展。

论文通过整合基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学技术，构建了微塑料影响作物生理代谢的分子网络模型。研究团队系统梳理了2003年至2024年间全球农田土壤微塑料的污染特征，发现由地膜残留、污水灌溉等农业活动导致的微塑料污染，在耕作层浓度持续攀升。微塑料通过根系吸收和叶片截留进入作物体内，并可在可食用组织中富集，进而引发氧化应激反应、光合作用损伤等复合毒性效应。通过多组学分析，研究进一步揭示了微塑料干扰作物基因表达（如离子转运相关基因）、破坏白质磷酸化平衡，并改变糖酵解等核心代谢通路的内在机制，最终导致作物生物量下降和品质劣化。

图为《Journal of Agricultural and Food Chemistry》当期封面

“微塑料对作物的影响具有显著的非线性特征”，论文作者刘瑶表示，“本研究系统揭示了从基因、蛋白到代谢物的多层次调控网络，为未来建立基于分子标记的作物抗性育种体系提供了关键理论支撑。”基于研究成果，研究团队建议，未来应重点构建土壤微塑料与植物互作数据库，开发田间快速检测技术，并探索微生物降解与分子修复相结合的综合治理方案，以应对日益严峻的农田微塑料污染挑战。

据悉，该研究得到了湖北省自然科学基金和湖北省优势特色学科群计划的资助。

【来源：环境与生物工程学院】