营养调控小麦解毒机制：钾氮协同影响丙硫菌唑代谢的关键通路解析

研究人员针对三唑类杀菌剂丙硫菌唑(PTC)及其代谢产物dPTC在小麦中的吸收与解毒机制展开研究，发现钾营养显著促进PTC吸收(增幅>600%)，生长素(IAA)和油菜素内酯分别使PTC积累增加121.7%和94.4%。氮缺乏导致1493个基因下调，包括核糖体生物合成和膜转运相关基因，加剧农药残留风险。该研究为农药-肥料协同管理提供分子依据。

　　

背景：三唑类杀菌剂丙硫菌唑(Prothioconazole, PTC)及其脱硫代谢产物(dPTC)可能对作物产生药害风险，但小麦对其吸收和解毒的分子机制尚不明确。本研究揭示了大营养元素和内源信号物质如何调控小麦幼苗对PTC的吸收代谢。

结果：高钾环境使PTC吸收量暴增600%以上；外源施加吲哚-3-乙酸(IAA)和油菜素内酯分别引发PTC积累激增121.7%和94.4%。转录组分析显示PTC激活了解毒通路，显著上调ATP结合盒转运体(ABC transporters)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号组分。氮缺乏条件下，1493个基因特异性下调，涉及核糖体合成、苯丙氨酸代谢和膜运输等功能，导致解毒能力削弱和dPTC滞留。

结论：氮素水平是调控小麦应答PTC的关键因素。氮缺乏会显著抑制解毒相关基因表达，加剧PTC的植物毒性。该发现揭示了营养状态与农药代谢的分子互作机制，为制定"农药-肥料"协同管理策略、降低农作物化学残留提供了理论支撑。

利益冲突声明：作者声明不存在可能影响本研究结果的财务或个人利益冲突。