祝贺韩永和副研究员在Science of the Total Environment（中科院一区，TOP期刊，IF=9.8）发表研究论文！

    论文概述：

　首个已知的超富集植物蜈蚣草（Pteris vittata）具有高效的砷富集和转移能力，因此被广泛应用于砷污染土壤的修复实践。有趣的是，砷不仅不会对蜈蚣草产生毒害效应，反而可产生促植物生长效应（较高砷浓度亦如此，应与“低剂量促进效应”有别），但砷调控蜈蚣草生物量增量的相关机制不明。本研究采用非靶向代谢组学技术筛选蜈蚣草中调控砷诱导植物生物量增加的潜在代谢物并分析相关的代谢通路。经60天植物组培实验（含15 mg kg^–1砷），蜈蚣草根和羽叶的生物量比无砷处理组分别高33%和34%。类似地，蜈蚣草根和羽叶的砷含量分别为272和1300 mg kg–1，显著高于无砷处理组。单变量和多变量分析表明，砷暴露显著改变了1604（正离子模式）和1248（负离子模式）个潜在代谢物。 其中，脱落酸（abscisic acid）、D-葡萄糖（D-glucose）、棉子糖（raffinose）、水苏糖（stachyose）、壳聚糖（chitobiose）、木糖醇（xylitol）、赤霉素酸（gibberellic acids）、油菜素甾酮（castasterone）、柠檬酸（citric acid）、核黄素-5-磷酸（riboflavin-5-phosphate）、泛醌（ubiquinone）、泛醇（ubiquinol）、UDP-葡萄糖（UDP-glucose）和GDP-葡萄糖（GDP-glucose）等14种代谢物的显著变化异常引人注目。这些代谢物可能参与到了植物激素合成、能量代谢（ATP和氧化磷酸化）和糖代谢（合成植物淀粉、纤维素和葡甘露聚糖（对纤维素亲和力高并诱导纤维素微原纤维聚结但降低其结晶度）的前体物质葡糖-1-磷酸、UDP-葡萄糖和GDP-葡萄糖）的相关过程，这在一定程度上解释了砷诱导下蜈蚣草生物量显著增加的潜在调控机制。

    在缺乏蜈蚣草全基因组信息的背景下（蜈蚣草为蕨类植物，属低等植物，生长周期有异于普通植物且其基因组在不同生态型样本中差异很大（2倍体~8倍体皆有），因此其全基因组信息尚未被成功组装），本研究首次通过代谢组学手段挖掘并详细分析了砷诱导蜈蚣草生物量增量的潜在机制，具有里程碑意义。研究为了解砷胁迫下蜈蚣草生长的代谢调机制控提供了线索，有助于提高其对砷污染土壤的植物修复效率。

    论文信息：

　Yong-He Han, Yi-Xi Li, Xian Chen, Hong Zhang, Yong Zhang, Wei Li, Chen-Jing Liu, Yanshan Chen*, Lena Q. Ma*. 2024. Arsenic-enhanced plant growth in As-hyperaccumulator Pteris vittata: Metabolomic investigations and molecular mechanisms. Science of the Total Environment, 926: 171922, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.171922（论文链接）

Arsenic-induced plant growth of Pteris vittata was probably associated with phytohormone homeostasis, energy metabolism, and sugar metabolism.