植物吸收有毒 RDX 污染物

改良的柳枝稷可以吸收军事靶场的武器化学物质

Switchgrass cleaner concept.

托马斯·福克斯

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弹药中的化学物质已经渗透到美国各地约 1000 万公顷的靶场土地中。其中一种化学物质,一种名为 RDX 的炸药,会渗入地下水,引起癫痫,甚至可能致癌。现在,《自然生物技术》杂志上的一项研究表明,基因改造的柳枝稷(一种在北美草原常见的植物)可以吸收和分解 RDX。

约克大学的生物学家尼尔·布鲁斯和莉兹·莱洛特及其同事改造了一种柳枝稷品种,使其携带来自细菌的两个基因,这些细菌产生能够将 RDX 还原为无害成分的酶。在进行实验室测试后,研究人员将改良的柳枝稷种植在纽约州受 RDX 污染的德拉姆堡军事基地。

三年来,该团队测试了从塑料衬里地块中抽取出的土壤和水,这些地块中生长着改良植物、野生植物或没有植物,并费力地去除改良柳枝稷的种子,以防止与当地品种杂交授粉。他们发现,改良植物吸收了 RDX,显著降低了周围水域中的 RDX 含量,并将其分解——RDX 没有出现在改良植物的组织中,但出现在野生植物中。


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“有力的证据表明,转基因[柳枝稷]效果非常好,并且在 RDX 对植物无毒的情况下生长,”爱荷华大学环境工程师杰拉尔德·施诺尔说,他没有参与这项研究。

事实证明,去除这种污染物尤其具有挑战性,部分原因是未爆弹药遍布该国许多大型靶场。土壤中存在分解 RDX 的细菌,但它们消耗毒素的速度不够快,无法阻止其渗入含水层。

“大自然有能力清理 [RDX];有时它需要一点帮助,”莱洛特说。“这是一个蝙蝠侠和罗宾的组合——细菌蝙蝠侠,植物是罗宾。” 其他研究人员已经使用植物来清理多氯联苯、滴滴涕、镍和砷。*

研究人员还对另一种植物,即西部麦草进行了基因改造,以吸收 RDX。“如果我们转化更多物种,”莱洛特说,“我们可以获得一个工具箱,它将能够去除 RDX,但我们也可以在整个训练场保持生物多样性。”

*编者注(8/10/21):此句在发布后经过编辑,以更正对多氯联苯的引用。

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