迄今为止，全球已产生超过70亿吨塑料垃圾，其中约80%被蓄积在环境中。研究人员预测，到2050年，大约有12,000吨塑料废物将被填埋在垃圾场或自然环境中。环境中的微塑料经过多种途径进入人类的食物链中，对人体健康造成严重威胁。作为人类食物的主要来源，多种作物籽粒中也检测到微塑料的存在。并且，纳米塑料对植物的生长发育也有显著影响。纳米塑料污染对农业可持续发展和粮食安全存在潜在风险。

2025年6月11日，兰州大学生命科学学院宋渊副教授课题组在Journal of Hazardous Materials（IF=12.2）发表了题为“Transmembrane uptake of polystyrene nanoplastics mediated by aquaporin in tartary buckwheat: Physiological consequence and genomic mechanism”的研究论文。该研究以“五谷之王”苦荞为研究材料，分析了苦荞根系中的Ps-NPs（聚苯乙烯纳米颗粒）转运过程，并提出水通道蛋白PIP2;8在植物根系响应NPs过程中的重要作用。

该研究使用100nm的Ps-NPs对苦荞进行处理。利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段观察纳米塑料颗粒的入侵状态和苦荞根部形态，发现Ps-NPs可穿透根细胞并随时间加剧生理响应。时序转录组与基因共表达网络分析发掘到水通道蛋白FtPIP2;8（FT01Gene33590.t1）作为核心基因，通过介导转运蛋白或辅因子驱动Ps-NPs的跨膜运输。分子对接模拟与共定位实验分析了FtPIP2;8与Ps-NPs结合的潜在可能性，双荧光素酶报告实验进一步揭示了FtERF98-FtPIP2;8的调控模块。总之，该研究表明了Ps-NPs激活靶向转运蛋白的潜在分子机制，为评估其环境风险提供了理论线索。

课题组已毕业硕士生侯豫康，在读硕士研究生高硕和四川大学博士研究生赖强为论文共同第一作者，宋渊副教授和生态学院熊友才教授为论文共同通讯作者。本项研究得到了甘肃省科学技术基金、国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。

论文链接：https://authors.elsevier.com/a/1lG0T_6wyUMkl4