用转基因植物治理土壤污染

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    [生物通讯]研究人员培育出可以安全吸收有毒元素砷的植物，有望用于恢复由于人类使用而遭深度污染的土壤。研究人员认为，通过遗传学技术还可能改造出可吸收其它化学污染物的新生物学工具。

    尽管利用吸收毒素的植物来清治理污染土壤－－这一技术称为植物治理－－并非什么新鲜事，但自然生长于有毒地带的植物非常稀少。

    通过插入两个细菌基因到拟南芥Arabidopsis thaliana的基因组组中，乔治亚大学的研究人员培养出一种不仅能够耐受砷污染土壤环境，而且还能吸收这种毒素、将其储存在叶子中的植物。这两个基因来自大肠杆菌Escherichia coli，能够产生消化砷的化合物从而将砷吸收。

    “一些植物能够长出一年就能在一英亩地里长出1亿多英里长的根，这些根能够吸取和富集土壤上部的砷。”研究的领导人Richard Meagher说道。他认为，未来两到三年内就能培育出可清除土壤中的污染物质的植物。

    砷是一种天然存在于土壤中的化学物质，但由于开采、工业用水以及地下水等原因在土壤中达到危险的含量。即使是少量的砷也能引起癌症和神经系统损伤。地下水污染在孟加拉和印度的一些区域尤为严重，那里有数百万人遭受砷污染。

    金属污染物质如砷、镉、铜、锌和汞等不能被分解成无毒形式，因此要从土壤中除去这些污染物质通常就意味着要挖掘一个场所，然后将含有毒素的土壤埋在其它地方。但这个工程非常麻烦，而且还会破坏环境，费用也十分昂贵，每英亩就需几百万美元。

    然而，一旦砷集中到植物的叶子或茎部，再收集和消灭这些污染物就便宜又安全了。

    Meagher希望应用他的这项技术能够将大型植物如棉白杨、水稻、柳树、甜橡胶、沼泽地植物以及荷花等变成治理土壤污染的机器。但他补充说，有毒植物必需受到严密监控，保证远离食草动物。

参考文献：

1. Dhankher, O.P. et al. Engineering tolerance and hyperaccumulation of arsenic in plants by combining arsenate reductase and (-glutamylcysteine synt  expression. Nature Biotechnology, Published online doi:10.1038/nbt747(2002). |Article|
2. Heidelberg, J. F. et al. Genome sequence of the dissimilatory metal ion-reducing bacterium Shewanella oneidensis. Nature Biotechnology, Published online doi:10.1038/nbt749 (2002). |Article|

生物通编译自NATURE