スペインの苔（Tillandsia usneoides）によるラドン吸着と空気浄化およびラドン曝露に対するその代謝反応

空中植物であるスペインの苔（Tillandsia usneoides）の容量は、吸着剤（RN）および吸収CO2に対する容量を評価して、屋内空気から汚染物質を除去し、ラドン（RN）耐性メカニズムを決定する能力を分析しました。トランスクリプトミクスとメタボロミクス技術を使用して、RN暴露に対する植物の反応を分析しました。スペインの苔は、生殖科の酸代謝と呼ばれる光合成のタイプを使用して、夜間に屋内CO2を吸収しました。植物のCO2吸収効率は、主に軽度と日中の温度差によって影響を受けました。最高精製効率は48.25％であり、スペインの苔の葉の表面のスケールがRN吸着の重要な部位でした。メタボローム分析により、RN曝露は、脂質、アミノ酸、ヌクレオチド、炭水化物の代謝に有意に濃縮される差異代謝物を誘発することが示されました。トランスクリプトーム分析では、RN暴露葉の機能遺伝子の発現レベルが有意に上方制御されたことが示されました。RNは、解糖経路、ピルビン酸酸化、トリカルボン酸サイクル、および酸化的リン酸化経路に関連する代謝産物および機能的遺伝子の上方制御された発現によって示されるように、呼吸器代謝に有意な影響を及ぼしました。これらの応答は、スペインの苔がRNストレスを緩和する内部メカニズムが、細胞エネルギー供給の強化と呼吸器代謝経路の調節を伴うことを示しており、RN汚染への適応を可能にします。

The capacity of Spanish moss (Tillandsia usneoides), an aerial plant, to adsorb radon (Rn) and absorb CO2 was assessed to analyze its capacity to remove pollutants from indoor air and to determine its radon (Rn) tolerance mechanism. Transcriptomics and metabolomics techniques were used to analyze the response of the plant to Rn exposure. Spanish moss absorbed indoor CO2 at night using the type of photosynthesis termed crassulacean acid metabolism. The CO2 absorption efficiency of the plant was mainly affected by the light duration and diurnal temperature differences. The highest purification efficiency was 48.25%, and the scales on the Spanish moss leaf surface were the key sites for Rn adsorption. Metabolome analysis showed that Rn exposure induced differential metabolites significantly enriched in the metabolism of lipids, amino acids, nucleotides, and carbohydrates. Transcriptome analysis showed significantly upregulated expression levels of functional genes in Rn-exposed leaves. Rn had significant effects on respiratory metabolism, as indicated by upregulated expression of metabolites and functional genes related to the glycolysis pathway, pyruvate oxidation, tricarboxylic acid cycle, and oxidative phosphorylation pathway. These responses indicated that the internal mechanism by which Spanish moss alleviates Rn stress involves an enhancement of cellular energy supplies and regulation of respiratory metabolic pathways to allow adaptation to Rn pollution.