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    近日,山东农业大学教授史庆华课题组发现了一种利用褪黑素降低农药残留的新方法,揭示了利用外源褪黑素及激活内源褪黑素合成关键基因,增强蔬菜植物农药代谢活性、缩短田间用药安全期的新途径。相关研究成果发表于环境科学期刊《环境污染》上。 

    分析发现,外源褪黑素处理可显著降低喷施农药后番茄、生菜、小白菜、菠菜、芹菜、黄瓜和甜瓜等蔬菜作物的农药残留量。过表达褪黑素合成关键基因咖啡酸-O-甲基转移酶基因(COMT1)可显著提高番茄内源褪黑素含量,降低番茄的农药残留量。 

    研究同时揭示了褪黑素增强番茄农药代谢的主要调控机制:一方面增强植物内源谷胱甘肽的合成和循环利用,另一方面可促使更多的谷胱甘肽用于谷胱甘肽-S-转移酶(GST)介导的异源毒性物质降解。这说明褪黑素在调控谷胱甘肽用于植物适应“毒性物质诱导的活性氧解毒”和“有毒物质降解”之间的竞争平衡上具有重要作用。该研究结果为靶向激活植物GST解毒代谢相关通路,提高农作物对农药和其它污染物解毒能力提供了新的调控途径。 

    通过嫁接试验,该研究还发现,超表达基因COMT1番茄作为砧木,能促进接穗番茄果实的褪黑素积累,并降低农药残留量。该结果为生物技术在蔬菜砧木育种及嫁接中的应用提供了新的思路。该项目得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和山东省蔬菜产业技术体系的资助。

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