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84農業網 時間：2018-03-14 作者：佚名 來源：網絡整理
美科學家用轉基因芥菜消除土壤硒污染
在加利福尼亞州進行的一項田野種植試驗中，轉基因印度芥菜成功地吸收了土壤中過量的硒。
負責此項研究的科學家說，這是第一項顯示轉基因植物可減輕污染的田野試驗，它顯示該技術可在實驗室外發揮作用。
硒對生物來說是有用的微量元素，但過量也會產生毒害。在加州的某些地區存在頁巖，農田灌溉用水會溶解頁巖中的硒。表層土壤中的水分蒸發導致硒積聚，含量達到較高水平，對植物有害。但印度芥菜(Brassicajuncea)天然擁有抗硒元素毒害的能力，并能通過根吸水的過程吸收硒。
加州大學伯克利分校的植物學家、此項研究領導者NormanTerry說：“印度芥菜生長得很快，即使在環境壓力較大的條件下也能達到很高的生物量。”研究者往芥菜中添加一個基因，該基因產生吸收硒的酶，從而使轉基因芥菜呼收硒的能力增強。
試驗發現，與傳統的野生型印度芥菜相比，這種轉基因芥菜積累硒的能力最多高出3.3倍左右。有關論文發表在《環境科學技術》(EnvironmentalScience&Technology)網絡版上。
不同品系
研究人員培育出三種不同品系的轉基因芥菜，每一品系所產生的吸收硒的酶都不相同。將它們和野生型芥菜一起種植在受硒污染的土壤里，進行試驗。
結果發現，轉基因作物生長幅度最多達到了種植在無污染土壤里時的80%，而野生型芥菜只達到了一半，這顯示轉基因芥菜生長受硒污染影響更小。在試驗中，種植45天后即進行收獲。研究人員認為，如果讓它們生長更長時間，將可以去除更多的硒。他們估計，最有效的植物清除了最上層25厘米土壤中4.4%的硒。
密歇根州立大學的植物學家ClaytonRugh說：“在田野中試驗這些植物是非常重要的，因為田野試驗結果往往與溫室或實驗室結果有差異。”
昂貴的填埋
直到如今，消除土壤中有毒化學物質的方法，技術含量仍非常低。“主要的方法是把（受污染的）土壤挖出來，埋在別處，”Rugh說。人們也采用化學手段來進行“土壤清洗”，但所有方法都要消耗大量財力和人力。“而且對環境危害很大，”Rugh補充說，“清洗后的土壤非常貧瘠，需要很長時間才能恢復地力。”
用植物來清除土壤中有害化學物質的方法――“植物修復”(phytoremediation)，成本將比上述手段低得多，但所需時間較長。Rugh說，此前人們已經用非轉基因植物如中國蜈蚣草（鱗蓋鳳尾蕨Pterisvittata）來去除土壤中的砷，基因改造將使這類去污方法更快見效。
Rugh承認，轉基因植物與食品農作物雜交的可能性值得擔憂，如果你造出一種植物來吸收大量的金屬，就得保證它不會混到食品農作物里去。他說：對它們（這類轉基因植物）的管理，要比管理轉基因食品農作物更嚴格。
Terry說，這項田野試驗經過了詳細規劃，保證種植地附近沒有印度芥菜的近親植物，而且轉基因作物所開的花會立刻被摘掉（防止花粉傳播）。他說，理想狀況下，這種轉基因作物被允許的生長時間要比試驗時間長得多，因此可能要進行更多的遺傳工程研究，以保證花粉中并不攜帶改造基因。
Terry說，這種去污方法還可能有一項有用的副產品，即吸收了大量硒的芥菜可以用于喂養那些食物中硒元素缺乏的牛。研究小組正努力使轉基因芥菜清除污染的能力變得更強。“我們希望把（轉基因芥菜）積聚硒的能力增強到野生型植株的10倍到100倍，”Terry說，“這項研究是一個很好的開始。”
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