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全氟化合物(Perfluorinated compounds,PFCs)是典型的持久性有机污染物,具有很强的毒性效应,被广泛应用于化工、制药(含农药)、纺织等工农业领域,在农田土壤环境中普遍检出,严重威胁农产品质量安全和人体健康。筛选污染物低累积作物品种是保障农产品质量安全的重要策略,近年来受到广泛关注。本文以典型PFCs全氟辛酸(PFOA)和世界上广泛种植的生菜(Lactuca sativa L.)为研究对象,通过土壤盆栽实验从广泛种植的20个生菜品种中,筛选获得低累积PFOA的生菜品种及其对应的高积累品种;并通过吸收动力学实验、通道抑制实验、分根实验、根系形态扫描、根系亚细胞分布分析、根际DOC含量和PFOA形态分析等生理生化控制因素研究,探讨了高、低累积生菜品种吸收累积PFOA差异的机理,取得以下主要成果:(1)不同生菜品种对PFOA的吸收累积存在显著的品种(或基因型)差异性,这种差异性在不同浓度PFOA暴露条件下是稳定的。筛选获得了3个对PFOA低累积的生菜品种(Nos.10、15和17),它们均属于散叶生菜亚类,生物量大,地上部(可食部分)PFOA含量低,在高浓度PFOA暴露条件下(1 mg/kg)其可食部分PFOA含量仍满足食品安全限量标准。(2)高累积生菜品种根系对PFOA的吸收过程为涉及水通道蛋白和阴离子通道的主动吸收过程,低累积生菜品种根系对PFOA的吸收过程则主要为被动吸收过程;且前者对PFOA的吸收性能显著强于后者。PFOA吸收进入生菜根系后,高累积生菜品种较低累积品种表现出更高的横向转运性能,其细胞壁和细胞器中的PFOA分布低于后者,从而有利于PFOA向地上部转运,表现出较高的PFOA吸收转运性能。(3)空白条件及PFOA暴露条件下,高累积生菜品种的根系生物量(根伸长、根体积、根表面积等)及根结构复杂度(根尖数、根交叉数、根分叉数等)均显著高于低累积生菜品种,根际可溶性有机碳含量(DOC)也显著高于低累积生菜品种,使根际具有更多的脱附态PFOA,从而有利于根系对PFOA的吸收,作物表现出高累积PFOA的特征。