轉(zhuǎn)基因植物治理污染研究進(jìn)展

2012/5/3 13:48:40

　　美嘗試用轉(zhuǎn)基因植物吸收污染
　　美國研究人員正在康涅狄格州丹伯里進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，在工廠舊址上種植轉(zhuǎn)基因棉花植物，利用這種植物吸收土壤里的汞。進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的研究人員是喬治亞大學(xué)的學(xué)生，他們從2003年開始在丹伯里一個(gè)帽子工廠的舊址上開始種植轉(zhuǎn)基因棉花，這是目前美國利用轉(zhuǎn)基因植物吸收污染的最前沿的實(shí)驗(yàn)。在加利福尼亞州，另一些研究人員也在做類似的實(shí)驗(yàn)，研究人員在因灌溉被污染的水造成硒污染嚴(yán)重的地方種植印地安芥樹，吸收對(duì)人體有害的硒。轉(zhuǎn)基因生物在吸收對(duì)人體有害的污染物的同時(shí)，也會(huì)帶來危險(xiǎn)和負(fù)面作用，因?yàn)橄窆�之類的物質(zhì)不能像油那樣被分解成無害的元素。
　　敢“吃”砒霜的轉(zhuǎn)基因植物
　　我們常常在小說和電視劇中看到砒霜害人的故事，然而，在我們腳下的土壤中，不少地方含有砒霜。砒霜的劇毒來源于其中的砷元素。自然界中的砷可分為三價(jià)砷和五價(jià)砷，經(jīng)人體攝入后，會(huì)在體內(nèi)被代謝成有毒的化學(xué)物質(zhì)。大劑量的砷可快速致死，長期攝入微量砷會(huì)引發(fā)癌癥。不少受到砷污染的地區(qū)，即使經(jīng)歷上百年，砷仍會(huì)留在土壤中。最近，美國喬治亞大學(xué)的理查德·米格教授和他的同事已成功地培育出可以吸收土壤中砷的轉(zhuǎn)基因植物。利用基因工程技術(shù)，米格教授將兩段能吸收砷的綢桿菌的基因插入一種芥菜的基因序列中．進(jìn)而培育出可以吸收砷的轉(zhuǎn)基因芥菜。
　　處理重金屬污染的傳統(tǒng)方法是挖掘一個(gè)場(chǎng)地，將這些受污染的土壤搬運(yùn)后掩埋。然而，這種方法不但費(fèi)時(shí)、耗資，更造成環(huán)境再度污染。米格教授指出．有些轉(zhuǎn)基因植物根特別長，利用這些長根轉(zhuǎn)基因植物吸收環(huán)境中的重金屬砷．特別方便、有效。而且，這些重金屬砷會(huì)慢慢被吸收在轉(zhuǎn)基因植物葉中，進(jìn)行銷毀和回收也特別方便、安全。米格教授同時(shí)指出，對(duì)于培育吸收重金屬轉(zhuǎn)基因植物的地區(qū)，應(yīng)該嚴(yán)禁放牧，以免那些植物被牲畜誤食后產(chǎn)生嚴(yán)重的人畜中毒事件。
　　轉(zhuǎn)基因煙草清除TNT
　　在一些曾經(jīng)發(fā)生過戰(zhàn)爭的地區(qū)，殘留著不少炸藥，污染著當(dāng)?shù)氐耐寥�，其中一種主要的污染物是三硝基甲苯（TNT）。對(duì)于植物和動(dòng)物來說，TNT都是一種高毒性的污染物，如果人類食用含有TNT的蔬菜、農(nóng)作物或是肉類，可能引發(fā)貧血癥、肝硬化和癌癥。目前，世界上大片的土地都已經(jīng)被TNT污染了。
　　現(xiàn)在清除土壤中TNT的常用方法是焚燒，然而，這種消除TNT污染的方法造價(jià)昂貴，而且會(huì)產(chǎn)生不能循環(huán)使用的灰，也會(huì)產(chǎn)生有毒的煙霧。由于焚燒法對(duì)環(huán)境還是有很大程度的污染，所以科學(xué)家在尋找更加好的清除TNT的方法。
　　最近，英國的一些生物科學(xué)家已經(jīng)培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因煙草，它們可以吸收土壤中的TNT，然后把TNT轉(zhuǎn)化成對(duì)其他植物無害的物質(zhì)，從而去除土壤的污染。這些轉(zhuǎn)基因煙草植物的除污基因來源于土壤中的一種細(xì)菌，這種細(xì)菌可以產(chǎn)生一種轉(zhuǎn)化TNT的酶。
　　這種轉(zhuǎn)基因煙草是由劍橋大學(xué)的尼爾·布魯斯領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)的。為了發(fā)現(xiàn)清除土壤中TNT的可行方法，布魯斯研究小組到被TNT污染嚴(yán)重的地區(qū)取得了土壤樣品。分析這些土壤樣品的時(shí)候，他們卻意外地發(fā)現(xiàn)了生活在被TNT嚴(yán)重污染的土壤中的細(xì)菌。這些細(xì)菌為什么沒有被毒死呢？原來，細(xì)菌的適應(yīng)能力和進(jìn)化能力都特別強(qiáng)，富含TNT地區(qū)的土壤不但沒有毒死細(xì)菌，反倒被進(jìn)化后的細(xì)菌作為體內(nèi)氮的來源。
　　研究人員把能食用TNT的細(xì)菌的相關(guān)基因引進(jìn)到煙草中后，他們發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因煙草在被TNT污染的地區(qū)也能茁壯成長。若是在這些地區(qū)種植普通煙草，這些煙草的根和莖被嚴(yán)重毒害，直至死亡。若是在被TNT污染的地區(qū)大面積種植這種轉(zhuǎn)基因煙草，幾年過后就可以讓土壤變得干凈起來。研究人員還打算把食用TNT細(xì)菌的相關(guān)基因引入到白楊樹中，因?yàn)榘讞顦涞奈�收能力更�?qiáng)，對(duì)環(huán)境污染的消除將更為得力。
　　“吃”汞的轉(zhuǎn)基因煙草
　　如果家里的水銀溫度計(jì)打破了，你可不能麻痹大意，因?yàn)檫@些灑落在地板上的汞滴女口果不及時(shí)處理．它們就會(huì)蒸發(fā)成汞蒸氣，會(huì)被你無意中吸入體內(nèi)。汞和汞的化合物都是有毒的，汞具有明顯的神經(jīng)毒性，對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等也有不良影響。汞引發(fā)的常見病癥是小兒麻痹癥和軟骨癥。
　　如果在土壤中含有汞，它們就會(huì)慢慢被一些農(nóng)作物吸收．然后被我們攝入體內(nèi)。中美科學(xué)家經(jīng)過三年的努力合作，最近終于培育出世界上首次具有明顯食汞效果的轉(zhuǎn)基因煙草。用轉(zhuǎn)基因煙草”吃”汞，不僅效率高，而且本身不留殘毒。
　　中美科學(xué)家選擇煙草治理汞污染，是因?yàn)闊煵菥哂兄仓甏�、生長快、吸附性強(qiáng)、種植范圍廣等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明，這種轉(zhuǎn)基因煙草吸收汞的效果比常規(guī)煙草高出5—8倍，一片汞污染嚴(yán)重的土壤，在生長了三四茬轉(zhuǎn)基因煙草后，汞含量即可明顯降低。除了汞之外，這種轉(zhuǎn)基因煙草還可吸收金和銀。因此，這種轉(zhuǎn)基因煙草不但有重要的環(huán)保價(jià)值，還有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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