基因MMD与甲基汞相关,它能产生脱甲é基酶,将剧毒的甲基汞降解为二价汞的形Ψ态;而基因MIR则能产生汞离子还原酶,让二价汞再转化为零€价汞,汞的毒性进一步降低,且容易挥发到空气中,从而被活性炭吸附后轻松去除。
◎洪è恒飞 周 炜 ≠本报记者 ☜江 耘
近日,《美国科学院院刊》在线发表了浙江大学生命科学学院方卫国教±授团队的最新研究成果。该团队发现,绿僵菌的MMD基因和MIR基因联手能将土壤和水体中剧¶毒的甲Å基汞和二价汞一步步转化为低毒易挥发的零价汞,从而揭示了绿僵菌抗汞能力的遗传和生化机制,可为汞污染治理提供更有效、更安全的生物修复方法。
ૣ两个基因联手完成二次ˆ脱汞
绿僵菌是一种真菌,活α跃于植物根系,能把土壤中的磷元素提取出来,供植物吸收,并帮助植物抵御一些微生物病原菌♪的侵袭。植物也ભ会将制造的葡萄糖“回赠”给绿僵菌。
Ä“在农业生产上,它也是一种广泛使用的生物杀虫剂。”方卫国说,如果你在田间看到发Á霉的绿色昆虫“干尸”,大概率是绿僵菌干的。
∝ 在以往的研究基础上,该团队在绿僵菌中发现了MMD和MIR两个抗汞基因。地球上的150多万种真菌中,同时拥有这两个基因的物种很少&#ffe0 ;见¼。
方卫国介绍,基因MMD与甲基汞相关,它能产生脱甲基酶,将剧毒的甲基汞降解为二价汞的形态;而基因MIR则τ能产生汞离子还原酶,让二价汞再转化为零价汞,使汞的毒性ਲ਼进一步降低,且容易挥发到空气中,从而ચ被活性炭吸附后轻松去除。
该团队通过设置对照试验,在每升培养基中倒入10毫克的甲基汞,模拟汞污染的重灾区,≠并“派出”敲除抗汞થ基因、野▩生、加强抗汞基因三类绿僵菌进行测试。
结果显ⓑ示,野生绿僵菌能够在汞污染重灾区基本正常ࢵ生长,®不受妨碍;敲除抗汞基因的绿僵菌则奄奄一息,生存半径明显萎缩,最终“中毒身亡”;抗汞基因加强版的绿僵菌,则表现出了比野生绿僵菌更强的生命力。
∂
ąc; 绿僵菌治污应用前景&可观
汞污染严重威ćb;胁人类健康和粮食安全。方卫国介绍,汞有不同类型的化合物和单质,毒性各不相同ω,其中毒性最强的当属甲基汞。这种汞进入人体后会遍布全身各器官组织,损害神经系统,造成不可逆的损伤。目前,环境中的汞污染治理主要采用…物理吸附、植物吸附等方式,但效果并不理想。
该研究团队在绿僵©菌身上看到了新的希望。绿僵菌维护成本很低,可依靠植物根系分泌的营养物质生长繁殖,具有一次释放、长期治χ理的优点。
“我们做Δ了一组回补实验,将两个抗汞基因重新补回基因敲ી除的绿僵菌后,它们的抗汞性能又回来了。”方卫国说,研究证实,两个基因“联手”巧妙地化☻汞于“无形”。
除此之外,由于玉米对甲基汞没有招架之力,该团队进一步开展了“盆栽玉米试毒”实验,发现在绿僵菌的护佑下,土壤中的甲基汞ਠ层层消解,减少了汞进入¦植物Āe;体内的机会。10天以后,盆栽玉米中的汞已不见踪影,玉米长势良好。
“这证明了与植物共生的绿僵菌可修复土壤中的汞污染,降低植物的汞累积,促进植物健康与生长。”方卫国介绍,将绿僵菌菌›丝投入水中,也可以修复淡水和海水中的汞污染。让绿ી僵菌在广袤的农田和山林中参与污染土壤治理,将会是一种可行性很高的土壤汞污染微生物ਜ਼修复方法。
“目前,我们为该项成果申请了多项国内外专利,并正在开展相关的田间试验。”方卫国说,“由于绿僵菌是一种生物防治剂,在生态环境中的安全性已经得到证实,且它的批量生产技术也已成熟,因此从 实验室到现实应用的距离并不遥ઙ远。”
“掌”握科技鲜¶闻 Σ(微信搜索techsina或˜扫描左侧二维码关注)
Η新ૄ浪科技φ
新浪科技为你带િ来最新鲜的科☏技资û讯
苹∑果⊗∠汇
苹æ果汇为你Ο带来最新鲜的苹果产品新闻
新૪浪众υઢ测
å
新酷¦产品第一时间免费试玩ટ
新浪μ探å索ç
提供最新♪的科学家新闻,精彩的震撼图'片ð
新浪થ科技意见反馈留言±板ઐ
Π
All⊄ Rightsô Reserved 新浪公司 版权所有