【摘 要】
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作为全氟辛烷磺酸（PFOS）的新型替代品,6:2氟调磺酰胺烷基甜菜碱（6:2 FTAB）被广泛应用于水成膜泡沫灭火剂（AFFFs）及防水防油产品的生产中,在环境介质中广泛检出。6:2 FTAB在环境中能被转化为毒性更高的其它中间产物和全氟羧酸（PFCAs）。然而,6:2 FTAB在植物中的环境行为及组学研究还相对匮乏。本文以小麦（Triticum aestivum L.）作为模式植物,通过水培暴露
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作为全氟辛烷磺酸（PFOS）的新型替代品,6:2氟调磺酰胺烷基甜菜碱（6:2 FTAB）被广泛应用于水成膜泡沫灭火剂（AFFFs）及防水防油产品的生产中,在环境介质中广泛检出。6:2 FTAB在环境中能被转化为毒性更高的其它中间产物和全氟羧酸（PFCAs）。然而,6:2 FTAB在植物中的环境行为及组学研究还相对匮乏。本文以小麦（Triticum aestivum L.）作为模式植物,通过水培暴露实验与组学联合分析,系统的研究了6:2 FTAB在小麦体内的环境行为与小麦对6:2 FTAB胁迫应答的分子机制。（1）本研究通过水培法研究了6:2 FTAB在小麦中的富集、转化和生态毒理效应。6:2 FTAB在小麦根内的富集因子（RCF）高达94.8,但是向茎的迁移因子（TF）低至0.058,说明小麦根部对6:2 FTAB具有较高的生物富集能力,但根部向茎叶的迁移能力较弱。在小麦的根和茎叶中检测到两种中间代谢产物和六种末端全氟羧酸（PFCA）代谢产物,包括6:2氟调磺酸（6:2 FTSA）、6:2氟调羧酸（6:2 FTCA）、全氟庚酸（PFHp A）、全氟己酸（PFHx A）、全氟戊酸（PFPe A）、全氟丁酸（PFBA）、全氟丙酸（PFPr A）和全氟乙酸（TFA）,其中6:2 FTSA是根和茎叶中的主要代谢产物。6:2 FTAB能够显著降低小麦的生物量和叶绿素（Chl）含量,而对丙二醛（MDA）含量无显著影响。6:2FTAB显著诱导小麦体内活性氧（ROS）的增加,降低谷胱甘肽（GSH）的含量,显著抑制超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和谷胱甘肽-S-转移酶（GST）的活性,说明6:2 FTAB对小麦的抗氧化防御系统造成损伤,具有较强的生态毒理效应。（2）通过对小麦根中代谢物的分析,共检测出219个差异代谢物,其中上调代谢物102个,下调代谢物为117个。6:2 FTAB可显著影响小麦根部的代谢过程,对脂质及脂肪酸类、氨基酸及二肽、核苷及核苷酸类和酚类物质的代谢扰动尤其强烈。上述物质的代谢受到调控,表明小麦根部处于氧化应激状态且生长发育受到影响。（3）6:2 FTAB可显著影响小麦根部的基因表达,通过RNA-Seq测序分析,有549个差异化表达的基因响应了6:2 FTAB对小麦的胁迫,其中324个基因上调,225个基因下调。通过GO和KEGG数据库的分析结果表明6:2 FTAB对小麦生长产生了强烈的影响。对代谢与转录组学的联合分析发现,小麦根部的氮代谢途径中基因表达受到调控,氮代谢中谷氨酸含量降低。
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