英国研究人员已经确定了一种变异植物，它能够在被高浓度炸药TNT污染的土壤中茁壮成长。这一发现为清理世界各地的大片土地开辟了道路——主要是军事射击场——这些土地受到了剧毒且持久性化合物的污染。此外，该团队还查明了TNT在植物中发挥毒性的机制，并表示这可能导致新型除草剂的开发。
尼尔·布鲁斯和约克大学的同事筛选了数千株通过传统育种方法在其基因组中发生突变的拟南芥植物。“我们发现了一种单一的突变体，它在TNT污染的土壤上存活并正常生长，”布鲁斯说。
团队原本预计这种突变体含有一种能够解毒TNT的酶，但惊讶地发现，事实上，该植物缺乏一种特定的酶，称为单脱氢抗坏血酸还原酶6 (MDHAR6)，该酶参与维生素C的回收。这种酶存在于线粒体中，线粒体是产生植物化学能的特殊结构。
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该团队将MDHAR6基因缝合到大肠杆菌细菌中，使得该酶能够大量合成，用于纯化，然后进行针对TNT的分析。“我们看到该酶正在还原TNT上的一个硝基，产生一个硝基自由基，而这反过来又与大气中的氧气反应，产生对细胞结构有害的活性有毒氧，”布鲁斯说。结果是线粒体变得瘫痪，这对植物是致命的。
该酶的缺乏不会损害植物，因为细胞的其他地方也存在其他形式的酶，这些酶能够发挥维生素C的回收作用。
这一发现表明，缺乏这种酶的植物品系可以用于清除受污染场地上的TNT，吸收并将其捕获在根部内，从而有效地将其从环境中去除——这种概念被称为植物修复。此外，由于MDHAR6仅存在于植物细胞中，因此有可能设计出类似于TNT但不具有环境毒性的化合物来作为除草剂。
美国爱荷华大学的杰拉尔德·施诺尔表示，这项工作非常重要。“转基因植物，如转基因柳枝稷，可以用于清理受污染的靶场，”他指出。“世界各地有数百万公顷的受污染场地，那里残留着像TNT和RDX[另一种炸药]这样的化学物质。该论文表明，改良植物降解TNT的速度至少与正常植物一样快，而不会屈服于毒性。”