Nature Biotechnology | 英国约克大学利用转细菌基因植物修复土壤有毒污染物！

Original 知今 Ad植物微生物 2022-11-03

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自二战以来，RDX一直是弹药的主要成分，现在仍在军事训练场上广泛使用。这种使用现在已经导致了地下水的广泛污染。从训练场上清除有毒的RDX在后勤上具有挑战性，目前缺乏具有成本效益和可持续的解决方案。RDX被美国环境保护署指定为优先污染物，引起了公众日益广泛的关注。在美国，超过1000万公顷的军用土地被弹药成分污染，其中RDX是一个主要成分。RDX在环境中不易降解，再加上它在土壤和地下水中的高流动性，意味着有毒的RDX继续在这些军事基地下面扩散，威胁着饮用水供应。该论文举了一个例子，1997年，在科德角的马萨诸塞州军事保留区的训练场下的地下水和含水层中都发现了RDX污染。该含水层是50万人口的唯一饮用水来源，并导致环境保护署在该地的训练中阻止使用所有实弹。研究表明，对大量军用炸药的持续需求意味着，在可预见的未来，RDX将继续在全球范围内大规模生产和使用。由于爆炸物污染的规模，特别是在军事训练场上，人们对开发基于植物的可持续修复策略有相当大的兴趣。

近日，国际权威学术期刊Nature Biotechnology发表了来自英国约克大学生物系和新型农产品中心（CNAP）Neil Bruce教授（PNAS | 英国约克大学利用多组学方法揭示真菌新的植物细胞壁降解酶活性！）团队的最新相关研究成果，题为Field trial demonstrating phytoremediation of the military explosive RDX by XplA/XplB-expressing switchgrass的研究论文。这项研究由美国国防部环境安全技术认证计划（ESTCP）资助，并与美国陆军工程兵团工程研究与发展中心和华盛顿大学的研究人员合作。该研究是第一个在田间使用转基因植物清除有机污染物的成功例子，这些有机污染物对环境的降解具有抗性。

由英国约克大学领导的这项研究表明，转基因柳枝稷（Panicum virgatum）可以解毒军事爆炸物RDX的残留物，这些残留物留在实弹射击训练场、弹药库和雷区。科研人员的研究表明，在柳枝稷中表达两种专门为降解RDX而进化的细菌基因，使植物有能力在田间清除和代谢与实弹射击军事训练场相关浓度的RDX。研究人员通过插入能够分解RDX的细菌的两个基因来生成植物。然后，这些植物被种植在美国军事基地的RDX污染土壤中。转基因草生长良好，并在其植物组织中成功地将RDX降解到不可检测水平。该研究证实，这些植物能够以每公顷27公斤RDX的速率清除和降解RDX。