研究揭示了一个共同的真菌消除有毒汞从土壤和水

马里兰大学的研究人员和他的同事们发现,真菌绿僵菌属robertsii从植物根系周围的土壤移除汞,新鲜和盐水。研究人员还转基因真菌放大其汞排毒效果。

汞污染的土壤和水是全球公共卫生的威胁。这项新研究表明绿僵菌属可以提供一个便宜的和有效的方式来保护作物和纠正mercury-laden在受污染的水域。

的研究,这是由昆虫学教授雷蒙德Leger UMD格式,研究人员在实验室里他以前的博士后研究员,上海市方(现在在杭州的浙江大学,中国),发表在美国国家科学院院刊》(PNAS)2022年11月14日。

”方博士领导的这一项目,发现绿僵菌属阻止植物汞,”圣雷德格说。“尽管被种植在受污染的土壤,植物生长正常,是可以食用的。更重要的是,真菌就可以迅速明确汞从新鲜和盐水。”

绿僵菌属几乎无处不在的真菌,由圣雷德格实验室以前的工作表明,它在植物根和保护他们免受食草昆虫。科学家们已经知道,绿僵菌属通常是唯一的生物中发现土壤汞等有毒网站地雷。但没有人曾决定在汞污染土壤真菌如何幸存下来,或者如果有对植物真菌通常生活在。

Leger和其他同事之前的基因组测序绿僵菌属,和方注意到它包含两个基因非常相似的基因存在于细菌解毒,或bioremediate,水星。

在目前的研究中,研究人员进行了一项不同的实验,发现玉米感染绿僵菌属增长也是否在清洁土壤或mercury-laden土壤种植。更重要的是,没有发现汞在玉米生长在污染土壤的植物组织。

研究人员然后转基因真菌,消除类似的两个基因在医治细菌汞。当他们复制实验,修改绿僵菌属不再保护玉米从土壤mercury-laden植物和玉米死了。

验证提供排毒的基因特性,研究人员他们插入另一种真菌,通常不保护玉米从水银。新修改的真菌的执行绿僵菌属从土壤mercury-laden,保护植物。

微生物分析显示有问题的基因表达的酶分解高毒性有机形式的汞转化为更少的有毒,无机汞分子。最后,研究者转基因绿僵菌属表达更多的排毒解毒酶的基因和增加生产。

在最后的实验中,研究人员发现他们可以明确汞从新鲜和盐水混合在48小时内绿僵菌属。

下一步将是在中国从事该领域的实验,看看绿僵菌属可以把有毒的环境为种植玉米和其他作物生产领域。当前的方法医治污染土壤需要删除或中和毒素从整个领域可以种植东西。可以非常昂贵,而且需要很长时间。但绿僵菌属简单的解毒作用植物根系周围的土壤立即和防止植物毒素。

“允许mercury-rich植物生长环境是其中一个方面,这种真菌保护植物,”圣雷德格解释道。“这是我们唯一知道的微生物与潜在的使用,因为相同的细菌基因功能来消除汞不种植植物。但你可以想象只是蘸种子绿僵菌属,现在种植的作物免受mercury-rich土壤。”

除了它的潜力作为一个高效的工具,用于回收污染土地用于农业,绿僵菌属可以帮助清除湿地汞和河道污染越来越受到汞污染的威胁,气候变化和冻土融化加速释放的有毒金属进入土壤和海洋。

参考:唐吴C, D,戴J, et al . mercury-polluted土壤和水的生物修复植物共生真菌绿僵菌属robertsii。PNAS。2022;119 (47):e2214513119。doi:10.1073 / pnas.2214513119

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。