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水体富营养化是21世纪人类面临最具挑战的环境污染问题之一。由此引发水体中蓝藻毒素浓度远高于安全值,威胁人类健康。已发现水体中蓝藻毒素如微囊藻毒素(Microcystins,MCs)、鱼腥藻毒素(Anatoxins,ANTXs)和柱孢藻毒素(Cylindrospermopsins,CYNs)等会随灌溉水进入农田生态系统,不仅影响作物生长和产量,也会在作物可食部分富集,沿食物链传递而威胁食品安全。已有研究大多集中单一蓝藻毒素的作用特征,而富营养化水体中多种蓝藻毒素是共存的,其中70%水体中检测到MCs和ANTXs共存,但关于两种毒素共存的生态安全风险却鲜有研究。鉴于此,本文以对蓝藻毒素具有高蓄积风险的叶类蔬菜生菜(Lactuca sativa L.)为研究对象,以清晰MCs和ANTXs对生菜生长与食用安全影响为目的,模拟水体中MCs和ANTXs常见环境浓度(0.5、1、5、20、50和100μg·L-1)进行处理,在采用酶联免疫和超高效液相色谱法研究MCs和ANTXs复合胁迫下生菜产量、激素水平、活性氧(ROS)稳态以及毒素富集风险的基础上,评估两种毒素的复合作用特征及生态风险。再通过靶向代谢分析、超高效液相串联质谱及实时荧光定量PCR组合方法研究添加植物激素生物合成抑制剂(抑草生和阿巴胺)对MCs和ANTXs复合胁迫下生菜内源激素合成、分解、信号传导通路以及串扰ROS的影响,从代谢和分子水平阐明MCs和ANTXs对作物生长与食用安全复合影响的内在机制,这不仅可为客观评价复合毒素的生态风险提供理论依据,也为指导农业灌溉水安全提供理论参考。主要结果如下:(1)MCs和ANTXs对生菜生长、活性氧和激素含量的复合影响结果表明:低中浓度(0.5~20μg·L-1)单一MCs、单一ANTXs以及MCs+ANTXs复合处理促进生菜生长,增幅达30%~94%,这与单一或复合毒素处理促进生长素(IAA)、玉米素(ZT)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)含量和总抗氧化能力(FRAP)升高有关。高浓度(50和100μg·L-1)单一MCs和MCs+ANTXs复合处理抑制生菜生长,降幅为0.5%~16.8%,这是该处理下IAA、ZT和GA3含量和FRAP降低,而ABA含量增加并诱导过量ROS和脂质过氧化所导致。综合分析MCs+ANTXs复合处理对生菜生长、活性氧与激素含量作用特征均为拮抗效应,导致MCs+ANTXs复合处理对生菜产量安全风险低于单一MCs处理,但高于单一ANTXs处理。此外,单一MCs和MCs+ANTXs复合(20~100μg·L-1)处理下的每日可摄入量(EDI)超出每日最大摄入量(TDI)的1.03~2.31倍,具有较高健康风险。MCs+ANTXs复合处理下生菜的健康风险低于单一MCs处理,但高于单一ANTXs处理。(2)MCs和ANTXs复合影响下生菜内源激素对活性氧稳态的介导作用结果表明:低浓度(5μg·L-1)单一MCs或ANTXs处理对生菜中ROS稳态无影响,而MCs+ANTXs复合处理(5+5μg·L-1)激活生菜中编码NADPH氧化酶基因(Ls Rboh A)表达以提高NADPH氧化酶活性,促进ROS增加40.9%。高浓度(100μg·L-1)单一MCs或ANTXs和MCs+ANTXs复合处理上调生菜叶片中Ls Rboh A表达和NADPH氧化酶活性,促进SOD和CAT活性,诱导ROS剧烈增加60.5%~152.6%。其中,MCs+ANTXs复合处理对生菜中ROS生成和清除能力的增幅高于单一ANTXs但低于单一MCs处理,这是导致MCs和ANTXs对生菜叶片中ROS稳态影响呈现拮抗效应的原因之一。添加IAA抑制剂(NPA)导致单一MCs或ANTXs(5和100μg·L-1)和MCs+ANTXs复合处理(5+5和100+100μg·L-1)下生菜叶片中ROS含量增多,主要是因为促进ROS合成而抑制抗氧化酶清除能力。相反添加ABA抑制剂(Abamine)降低了以上处理组生菜叶片ROS含量,因为抑制ROS生成而提高抗氧化酶清除能力。通过添加IAA和ABA抑制剂发现,激素在介导MCs和ANTXs复合胁迫下生菜叶片ROS生成和清除途径以调节ROS稳态中发挥作用。(3)MCs和ANTXs对生菜激素合成代谢与信号传导通路的复合影响结果表明:低浓度(5μg·L-1)单一MCs或ANTXs促进生菜IAA含量增加了96.8%和94.7%,这与IAA合成前体物L-色氨酸(TRP)和色胺(TRA)含量以及参与IAA合成的色氨酸脱羧酶(TDC)和色氨酸转氨酶(TAAs)活性增加,促进IAA合成有关。MCs+ANTXs复合处理(5+5μg·L-1)促进IAA合成,同时促进IAA分解代谢物氧化吲哚乙酸(Ox IAA)含量和IAA氧化酶活性,加速IAA分解,这可能是导致低浓度(5+5μg·L-1)MCs+ANTXs复合处理对生菜IAA含量呈拮抗仅而增加66.1%的原因之一。高浓度(100μg·L-1)MCs+ANTXs复合处理对IAA合成和分解能力高于单一ANTXs但低于单一MCs,导致复合处理仍呈拮抗效应,降幅为25.6%~37.7%。低高浓度(5和100μg·L-1)单一MCs或ANTXs和MCs+ANTXs复合处理促进生菜叶片中ABA累积,增幅为8.9%~632.8%,这是由ABA分解代谢物红花菜豆酸(PA)、二氢红花菜豆酸(DPA)和脱落酸葡萄糖脂(ABA-GE)含量增加,ABA合成关键的9′-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)和ABA分解关键的8′-羟基化酶(ABA8′-OH)酶活性增加而导致。其中,MCs+ANTXs复合处理对生菜中ABA合成和分解能力增幅高于单一ANTXs但低于单一MCs处理,这是导致复合处理呈拮抗效应的原因之一。此外,单一MCs或ANTXs和MCs+ANTXs复合处理下,IAA和ABA含量变化通过激活生菜信号传导关键基因(RIC9、FERONIA、ABP19a、PYL9、ABI1、SnRK2、ABI5以及PER1)相对表达水平以介导ROS生成和清除酶活性,调控生菜ROS稳态。综上,MCs与ANTXs(0.5~100μg·L-1)对生菜生长与食用安全的复合影响呈现“拮抗”效应,即低于单一MCs却高于单一ANTXs。这主要与内源激素合成、代谢及其与ROS稳态的串扰有关。当灌溉水中中浓度(20μg·L-1)MCs与ANTXs共存会促进作物产量但存在健康风险,而高浓度(50~100μg·L-1)不仅抑制作物产量且存在较高健康风险。这为客观评估灌溉水中蓝藻毒素的生态风险提供理论依据。