近日，必威楊世勇教授團(tuán)隊(duì)在農(nóng)業(yè)綜合領(lǐng)域Top期《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（2023年IF為6.1）上發(fā)表題為“Ecotoxicity of cadmium along the soil-cotton plant-cotton bollworm system: biotransfer, trophic accumulation, plant growth, induction of insect detoxification enzymes, and immunocompetence”的研究論文，論文第一作者為生態(tài)學(xué)碩士研究生沈若瑤，通訊作者為楊世勇教授。

鎘是一種未見(jiàn)任何生理功能的非必需重金屬元素，主要以二價(jià)陽(yáng)離子的形態(tài)存在土壤和水體中。該元素毒性強(qiáng)、半衰期長(zhǎng)、生物可利用度高、易發(fā)生食物鏈轉(zhuǎn)移和營(yíng)養(yǎng)級(jí)放大，是威脅糧食安全和人類(lèi)以及生態(tài)系統(tǒng)健康的重要環(huán)境污染物之一。

本研究以經(jīng)濟(jì)作物陸地棉Gossypium hirsutum L.及其主要害蟲(chóng)棉鈴蟲(chóng)Helicoverpa armigera Hübner 為研究對(duì)象，采用盆栽的方式, 從鎘的生物富集、食物鏈轉(zhuǎn)移、營(yíng)養(yǎng)級(jí)放大、植物氧化應(yīng)激、昆蟲(chóng)生活史和解毒策略以及免疫調(diào)節(jié)等視角，全面闡述了Cd的生態(tài)毒性。研究結(jié)果表明：盡管Cd在黃棕壤、陸地棉和棉鈴蟲(chóng)之間的移動(dòng)性較高，在生物體內(nèi)的積累存在劑量依賴(lài)性，但其生物積累性并不高。研究還揭示，陸地棉和棉鈴蟲(chóng)對(duì)Cd均有一定的耐性，前者葉中較高的Cd含量可能與陸地棉的元素防御有關(guān)，植株在體內(nèi)重金屬含量較高的情況下仍不顯示可見(jiàn)中毒癥狀可能與Cd在陸地棉中的區(qū)隔化和細(xì)胞壁固定有關(guān)。Cd沿陸地棉-棉鈴蟲(chóng)的食物鏈傳遞對(duì)棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)有發(fā)育毒性、生殖毒性和免疫毒性，但棉鈴蟲(chóng)能通過(guò)糞便將攝入的大量重金屬排出體外。研究結(jié)果暗示，重金屬Cd暴露有增強(qiáng)棉鈴蟲(chóng)對(duì)農(nóng)藥的抗性，導(dǎo)致污染情景下害蟲(chóng)抗藥性的演變，從而引發(fā)蟲(chóng)害防治風(fēng)險(xiǎn)。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、安徽省高峰學(xué)科和省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心的聯(lián)合資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c01456