黑藻(Hydrilla verticillat)在铅、锌胁迫下的代谢组学研究

作者：陈卓; 胡芯; 唐洪玉^*

来源：生态毒理学报, 2022, 17(04): 405-416.

• 铅
• 锌
• 黑藻
• 植物毒性
• 代谢组学

黑藻(Hydrilla verticillat)作为我国淡水水域常见的沉水植物，对水环境重金属污染修复有着重要作用。通过超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术检测了黑藻中342个初级代谢产物，并采用单变量、主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)多元统计分析方法分析代谢物，以探究在不同浓度铅、锌胁迫下黑藻初级代谢产物的变化特性，弄清铅、锌对生物体代谢活动的影响。结果表明，铅单一胁迫主要促进黑藻机体酚酸类和糖类物质的生成，抑制脂类的生成，N-苯乙酰基-L-谷氨酰胺和异水杨酸-O-葡萄糖显著上调，相比单一铅胁迫，铅锌复合胁迫主要促进黑藻氨基酸、糖类、有机酸和脂质等代谢物的合成，抑制酚酸类、维生素和脂质等代谢物的合成；锌单一胁迫主要促进氨基酸、核苷酸、糖类和有机酸等代谢物的生成，抑制部分酚酸类和脂质代谢物的生成，相比单一锌胁迫，高浓度铅锌复合胁迫(Pb0.10+Zn2.00)可主要促进酚酸类、核苷酸、有机酸和脂质等代谢物的合成，抑制以谷胱甘肽为代表的氨基酸等代谢物的合成；超高浓度铅锌复合胁迫(Pb0.20+Zn4.00)可主要促进对苯二甲酸(C8H6O4)和去鼠李糖异洋丁香酚苷B(C23H26O11)2种酚酸类代谢物的合成，抑制氨基酸、核苷酸、维生素和有机酸等代谢物的合成。另外，N-苯乙酰基-L-谷氨酰胺(C13H16N2O4)、酪氨(C8H11NO)、对香豆酰咖啡酰酒石酸(C22H18O11)、没食子鞣质(C13H16O10)和异水杨酸-O-葡萄糖(C13H16O8)可作为铅胁迫的代谢标记物，5-氨基戊酸(C5H11NO2)、L-(+)-精氨酸(C6H14N4O2)和L-焦谷氨酸(C5H7NO3)等可作为锌胁迫的代谢标记物。

• 单位
  西南大学