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转基因植物清除有毒污染潜力大

来源:科技日报
摘要:多蒂在最新一期的《美国国家科学院院刊》发表报告称,经过基因工程改良的白杨树苗可以吸收三氯乙烯等有毒物质,并能将其分解或经过代谢转化成无毒的副产物,其速度是正常树苗的100倍。该研究揭示了利用基因改良的植物来清除有毒污染物的极大潜力。十多年来,科学家不断试验用植物净化土壤和环境的各种方法,其中一项技术......

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        美国华盛顿大学研究人员莎伦•多蒂在最新一期的《美国国家科学院院刊》发表报告称,经过基因工程改良的白杨树苗可以吸收三氯乙烯等有毒物质,并能将其分解或经过代谢转化成无毒的副产物,其速度是正常树苗的100倍。该研究揭示了利用基因改良的植物来清除有毒污染物的极大潜力。  

  十多年来,科学家不断试验用植物净化土壤和环境的各种方法,其中一项技术称为“植物修复”。该技术比化学、工业方法要廉价得多,负面影响更小,也能美化环境,但存在的问题是,这种方法非常缓慢,而且植物在冬天停止生长。因此,这种方法在经营者看来实用意义不大。  

  白杨树可以产生一种称为细胞色素P450的酶,这种酶能分解三氯乙烯中的氯离子,并能把其中的碳、氢元素与氧重新结合,生成水和二氧化碳。而在许多动植物中也能发现细胞色素P450,多蒂的研究小组独辟蹊径,将兔子肝脏中能产生细胞色素P450的基因片断移植到白杨树的基因中,培养出一种基因工程改良白杨树。这种经过基因改良的白杨树能从培养液中清除多达91%%的三氯乙烯(一种最常见的地下水污染物),而普通白杨只能清除3%%的三氯乙烯,清除速度也超过普通白杨100倍。  

  合作研究人员尼尔•布鲁斯发现,一种细菌能从污染土壤中过滤分解三次甲基三硝基胺(RDX)。RDX是一种有毒爆炸物,可导致土地和地下水大面积污染,在自然环境中很难自身分解。研究人员将细菌的这段功能基因注入水芹和阿拉伯芥中,发现这两种植物的清除RDX的能力比通常植物要快得多。  

  布鲁斯表示,用植物将RDX分解成无毒物质,如可用作植物氮肥的亚硝酸盐。他们下一步准备将这种基因注入白杨中。但一些小虫子会去吃这些植物,他们正计划一项安全实验,以检验这些植物组织会不会伤害到其它生物。他们还要将这些白杨种在土壤中观察实际效果。



  最近,转基因植物研究不约而同地将目光锁定到了环境治理上。前几天,刚有关于基因改造白杨树用于高效清除环境污染物的报道,17日,VOA又有报道称利用基因工程植物处理军事和工业基地附近污染物的研究有了新进展。

  研究者称,这种基因工程植物被称为“补救植物”,将这种植物种植于军事或者工业基地附近可以吸收其土壤中的污染物,减少对当地饮用水的威胁。他们的研究成果已经发表在《ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences》上。在发表的文章中,详细地介绍了他们怎样利用基因工程植物吸收军事及工业基地附近土壤中的毒物。

  他们研发这种“补救植物”的目的之一就是要减少“RDA”的污染。“RDA”是一种在军事训练基地附近发现的化学污染物。大不列颠约克大学的LizRylott是一位植物分子生物学家,他也是这个项目的负责人。Rylott说:“RDX是TNT炸药的关键成分之一,当发生爆炸或者武器残留在周围时RDX就会散开。RDX不会自然分解,而是残留于土壤中并且威胁水资源供给。”

  Rylott说“他们在军事训练区周边收集土样,在这些土样中,发现了一些可以分解RDX并且以RDX为食的细菌,但是由于这些细菌并不是解决这个问题的核心,所以不能将训练区周边的RDX清理干净”。Rylott和他的同事们已经将该细菌的基因确定出来,并将这种基因转入到拟南芥中生成大量的降解军事污染物的物质。她说“他们下一步打算将这种基因转入到其他草种当中并将其种植到军事基地附近”。

  这种研究虽然很好,但是有一些人还是提出了他们的担忧。TerryHazen,加州BerekleyLawrenceLivermore实验室环境技术中心的领导,就是其中一位担心者。她说,植物在吸收了土壤中的毒物后其本身一定会发生一些变化。这些植物种植在一个比较开放的环境中,虫子、兔子以及其他的一些食草动物都有可能食用这些植物,甚至有时候人都会采集这些植物,那么就有可能出现一些意想不到的事情。(农博网陶媛/编译)
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