纳米塑料与砷在丛枝菌根共生中的双向干扰：吸收、转化与转运的互作机制解析

本研究发现纳米塑料（NPs）通过抑制丛枝菌根真菌（AMF）菌丝对砷（As）的吸收，并上调RiMT-11基因表达促进无机砷向有机砷转化。同时，首次证实砷胁迫下AMF菌丝可内化NPs并转运至菌根组织，为AMF修复砷-纳米塑料复合污染土壤提供了理论与技术支撑。

　　

Biological materials

采用直径9 cm的双培养皿系统，包含菌丝区（HC）和根区（RC）（实验装置见图1）。根区填充由0.3%（w/v）植物凝胶固化的改良MSR培养基，菌丝区为不含蔗糖和植物凝胶的液体MSR培养基。培养基配方见表S1。根区固体MSR培养基上接种发根农杆菌（Ri T-DNA）诱导的胡萝卜毛状根，并与丛枝菌根真菌（AMF）Rhizophagus irregularis菌株DAOM197198共培养。

Mycorrhizal colonization and AMF hyphal growth

所有处理中AMF均成功与胡萝卜毛状根建立共生关系。台盼蓝染色的根段显微观察显示，大量毛发状外生菌丝和球形孢子缠绕根系，细胞内菌丝密集连接树状分枝结构（图3）。各处理组菌根定殖率均超30%，但不同处理间无显著差异。

Conclusions

本研究通过双室无菌培养系统发现：纳米塑料（NPs）通过抑制AMF菌丝对砷（As）的吸收，并上调RiMT-11基因表达促进无机砷向有机砷转化；扫描电镜和共聚焦显微镜证实砷暴露下菌丝可内化NPs并转运至菌根结构。该研究揭示了NPs-As-AMF的互作机制，为AMF修复复合污染土壤提供了新策略。