研究表明，适度提高二氧化碳浓度至700微摩尔/摩尔可增强黄瓜幼苗的向顶运输，并加速其体内甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的降解。这种效应涉及气孔导度增加、蒸腾作用增强以及与植物解毒相关的代谢途径的激活。
科学家们评估 嘧菌酯, 唑菌胺酯 e 三氟苯嘧菌酯 本研究在三种二氧化碳浓度（400、700 和 1100 微摩尔/摩尔）下培养的植物中进行了研究。该研究结合了生理测量、亚细胞分布分析、降解动力学、酶活性和非靶向代谢组学。
主要结果
主要结果表明，植物对二氧化碳的响应呈非线性关系。浓度为700微摩尔/摩尔时，有利于幼苗生长和水溶性化合物的运输。相反，浓度为1100微摩尔/摩尔时，会降低气孔导度，诱发氧化胁迫，并限制向顶运输。
嘧菌酯在叶片中的迁移性更强。在浓度为700微摩尔/摩尔的条件下，14天后叶片中的浓度达到2,78毫克/千克，茎秆中的浓度达到0,89毫克/千克。与浓度为400微摩尔/摩尔的对照环境相比，其转运系数也有所提高。
在常温常压下，吡唑醚菌酯在根部积累量较高。即便如此，当浓度提高至700微摩尔/摩尔时，其在叶片中的含量也随之增加，14天后残留量达到0,187毫克/千克。与400微摩尔/摩尔的处理组相比，根和茎中的吡唑醚菌酯含量有所下降。
三氟苯嘧菌酯表现出独特的特性。由于其亲脂性更强，该化合物主要集中在根部。在浓度为700微摩尔/摩尔时，14天后其根部浓度达到1,1毫克/千克，但向叶片的运输量并未显著增加。
亚细胞分布
亚细胞分布有助于解释这些差异。嘧菌酯在可溶性组分中的比例较高。浓度为700微摩尔/摩尔时，14天后根和茎中可溶性组分的比例分别增加了25%和32%。这种分布模式有利于其通过与水分流动相关的途径进行运输。
在高浓度二氧化碳条件下，叶片降解也加剧。当二氧化碳浓度为400微摩尔/摩尔时，嘧菌酯、吡唑醚菌酯和三氟苯嘧菌酯的半衰期分别达到17,73天、15,68天和9,94天。当二氧化碳浓度为700微摩尔/摩尔时，嘧菌酯和三氟苯嘧菌酯的半衰期分别降至15,93天和3,51天。吡唑醚菌酯在二氧化碳浓度为1100微摩尔/摩尔时降解最快，半衰期为9,83天。
酶学分析表明，谷胱甘肽S-转移酶是该反应的核心组分。在所评估的酶中，只有该酶对杀菌剂处理有显著响应。其活性在700 μmol/mol时达到最高绝对值。在1100 μmol/mol时，其活性仍然较高，但代谢表明存在与氧化还原平衡相关的限制。
代谢组学分析在黄瓜叶片中鉴定出1056种代谢物。其中，485种为初级代谢物，571种为次级代谢物。浓度达到700微摩尔/摩尔时，谷胱甘肽代谢、ABC转运蛋白、亚麻酸代谢和苯丙素生物合成等通路均发生改变。
综合响应
数据表明植物的响应机制是综合性的。在中等二氧化碳浓度下，黄瓜会增强亲水性杀菌剂的运输并激活解毒机制。在极高浓度下，植物会将部分响应转向控制氧化应激和细胞修复。
对于保护地黄瓜生产而言，研究结果表明，在二氧化碳富集的环境下，需要重视甲氧基丙烯酸酯类杀虫剂的管理。加速降解可以减少收获组织中的最终残留量，但同时也会缩短其对真菌病害的有效防护期。
更多信息请访问 doi.org/10.1016/j.pestbp.2026.107200
