转基因芥菜可减轻土壤污染

美科学家用转基因芥菜消除土壤硒污染　在加利福尼亚州进行的一项田野种植试验中，转基因印度芥菜成功地吸收了土壤中过量的硒。负责此项研究的科学家说，这是第一项显示转基因植物可减轻污染的田野试验，它显示该技术可在实验室外发挥作用。硒对生物来说是有用的微量元素，但过量也会产生毒害。在加州的某些地区存在页岩，农田灌溉用水会溶解页岩中的硒。表层土壤中的水分蒸发导致硒积聚，含量达到较高水平，对植物有害。但印度芥菜(Brassicajuncea)天然拥有抗硒元素毒害的能力，并能通过根吸水的过程吸收硒。加州大学伯克利分校的植物学家、此项研究领导者NormanTerry说：“印度芥菜生长得很快，即使在环境压力较大的条件下也能达到很高的生物量。”研究者往芥菜中添加一个基因，该基因产生吸收硒的酶，从而使转基因芥菜呼收硒的能力增强。试验发现，与传统的野生型印度芥菜相比，这种转基因芥菜积累硒的能力最多高出3.3倍左右。有关论文发表在《环境科学技术》(EnvironmentalScience&Technology)网络版上。不同品系研究人员培育出三种不同品系的转基因芥菜，每一品系所产生的吸收硒的酶都不相同。将它们和野生型芥菜一起种植在受硒污染的土壤里，进行试验。结果发现，转基因作物生长幅度最多达到了种植在无污染土壤里时的80%，而野生型芥菜只达到了一半，这显示转基因芥菜生长受硒污染影响更小。在试验中，种植45天后即进行收获。研究人员认为，如果让它们生长更长时间，将可以去除更多的硒。他们估计，最有效的植物清除了最上层25厘米土壤中4.4%的硒。密歇根州立大学的植物学家ClaytonRugh说：“在田野中试验这些植物是非常重要的，因为田野试验结果往往与温室或实验室结果有差异。”昂贵的填埋直到如今，消除土壤中有毒化学物质的方法，技术含量仍非常低。“主要的方法是把（受污染的）土壤挖出来，埋在别处，”Rugh说。人们也采用化学手段来进行“土壤清洗”，但所有方法都要消耗大量财力和人力。“而且对环境危害很大，”Rugh补充说，“清洗后的土壤非常贫瘠，需要很长时间才能恢复地力。”用植物来清除土壤中有害化学物质的方法――“植物修复”(phytoremediation)，成本将比上述手段低得多，但所需时间较长。Rugh说，此前人们已经用非转基因植物如中国蜈蚣草（鳞盖凤尾蕨Pterisvittata）来去除土壤中的砷，基因改造将使这类去污方法更快见效。Rugh承认，转基因植物与食品农作物杂交的可能性值得担忧，如果你造出一种植物来吸收大量的金属，就得保证它不会混到食品农作物里去。他说：对它们（这类转基因植物）的管理，要比管理转基因食品农作物更严格。Terry说，这项田野试验经过了详细规划，保证种植地附近没有印度芥菜的近亲植物，而且转基因作物所开的花会立刻被摘掉（防止花粉传播）。他说，理想状况下，这种转基因作物被允许的生长时间要比试验时间长得多，因此可能要进行更多的遗传工程研究，以保证花粉中并不携带改造基因。　Terry说，这种去污方法还可能有一项有用的副产品，即吸收了大量硒的芥菜可以用于喂养那些食物中硒元素缺乏的牛。研究小组正努力使转基因芥菜清除污染的能力变得更强。“我们希望把（转基因芥菜）积聚硒的能力增强到野生型植株的10倍到100倍，”Terry说，“这项研究是一个很好的开始。”