近日，我院杨世勇教授团队在农业综合领域Top期《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（2023年IF为6.1）上发表题为“Ecotoxicity of cadmium along the soil-cotton plant-cotton bollworm system: biotransfer, trophic accumulation, plant growth, induction of insect detoxification enzymes, and immunocompetence”的研究论文，论文第一作者为生态学硕士研究生沈若瑶，通讯作者为杨世勇教授。
镉是一种未见任何生理功能的非必需重金属元素，主要以二价阳离子的形态存在土壤和水体中。该元素毒性强、半衰期长、生物可利用度高、易发生食物链转移和营养级放大，是威胁粮食安全和人类以及生态系统健康的重要环境污染物之一。
本研究以经济作物陆地棉Gossypium hirsutum L.及其主要害虫棉铃虫Helicoverpa armigera Hübner 为研究对象，采用盆栽的方式, 从镉的生物富集、食物链转移、营养级放大、植物氧化应激、昆虫生活史和解毒策略以及免疫调节等视角，全面阐述了Cd的生态毒性。研究结果表明：尽管Cd在黄棕壤、陆地棉和棉铃虫之间的移动性较高，在生物体内的积累存在剂量依赖性，但其生物积累性并不高。研究还揭示，陆地棉和棉铃虫对Cd均有一定的耐性，前者叶中较高的Cd含量可能与陆地棉的元素防御有关，植株在体内重金属含量较高的情况下仍不显示可见中毒症状可能与Cd在陆地棉中的区隔化和细胞壁固定有关。Cd沿陆地棉-棉铃虫的食物链传递对棉铃虫幼虫和成虫有发育毒性、生殖毒性和免疫毒性，但棉铃虫能通过粪便将摄入的大量重金属排出体外。研究结果暗示，重金属Cd暴露有增强棉铃虫对农药的抗性，导致污染情景下害虫抗药性的演变，从而引发虫害防治风险。
该研究得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽省高峰学科和省部共建协同创新中心的联合资助。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c01456
