光合固碳是植物生長的基礎，也是推動全球碳循環的關鍵過程。但是，有機污染物也會降低水稻等植物的固碳效果，并進而影響作物產量。
近日，中國工程院院士、浙江大學教授朱利中團隊在一項新研究中，揭示了有機污染導致水稻減產的分子機制，相關成果3月24日在線發表于《環境科學與技術》上。
在本研究中，科研團隊探討了2,3,4,5-四氯聯苯（CB 61）、4′-羥基-2,3,4,5-四氯聯苯（4′-OH-CB 61）、2,2′,4,4′-四溴二苯醚（BDE 47）、三環唑（TRI）和芘等有機污染物干擾水稻固碳的機理。
研究發現，4′-OH-CB-61、TRI和BDE-47處理的水稻生物量平均為對照的80.63%，4′-OH-CB-61對凈光合速率的抑制率為59.15%。蛋白質組學證實，4′-OH-CB 61顯著下調了光合碳固定途徑中的酶，這歸因于卡爾文循環中的限速酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）的減少。
具體而言，有機污染物導致了Rubisco的活性降低。分子對接和動力學模擬表明，這些有機污染物可能與二氧化碳競爭，從而與Rubisco中的活性位點結合，導致二氧化碳捕獲效率降低。
科研團隊表示，這些結果揭示了有機污染導致水稻減產的分子機制，有助于提高對全球作物生長和有機物污染土壤的固碳能力的認識。
