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四尾栅藻可高效去除草甘膦并促进大豆生长,为污染治理提供新方案

创作时间:
2025-01-22 05:12:11
作者:
@小白创作中心

四尾栅藻可高效去除草甘膦并促进大豆生长,为污染治理提供新方案

草甘膦是全球广泛使用的除草剂,其残留污染对生态环境和农作物产生负面影响。最新研究发现,四尾栅藻不仅能够耐受高浓度的草甘膦,还能有效去除水体中的草甘膦残留,并促进大豆生长。这一发现为解决草甘膦污染问题提供了新的思路和方法。

草甘膦(glyphosate)是世界上使用最广泛的除草剂之一,在化学上属于N-(膦羧甲基)甘氨酸,具有高度亲水性,其普遍使用会对土壤、地下水和地表等生态环境造成污染,导致农作物产量和品质下滑,并且还会影响人类健康。因此,有效治理草甘膦残留污染和提高作物草甘膦抗性是当代绿色健康农业可持续发展亟待解决的重要议题。

大豆(Glycinemax)是我国重要粮食、油料和饲料作物。我国大豆消费量占全球30%以上,大豆进口量占全球58%,供需不平衡严重制约着我国大豆产业发展。现今,转基因抗草甘膦大豆在世界范围内广泛种植,相应地会引发大豆耕作生产过程中草甘膦除草剂的大量使用及草甘膦残留富集的风险,严重影响了大豆产业的绿色可持续发展。因此,建立提高大豆草甘膦胁迫抗/耐性的有效技术体系对大豆产业可持续发展尤为重要和紧迫。

微藻是一类单细胞光合自养低等植物,具有生长速度快、生长周期短等特点,可以将CO2转化为一系列有机生物产品。一些研究显示,微藻可通过生物吸附、生物积累和生物降解3种机制去除环境中除草剂等农药残留。然而,鲜有关于微藻对草甘膦的耐受性以及吸附、降解草甘膦除草剂的相关研究报道。

本研究以四尾栅藻为研究对象,探讨其对草甘膦的耐受性和降解效果,以及对大豆生长的促进作用。研究结果表明,四尾栅藻在100 mg/L草甘膦胁迫下仍能有效存活,保持一定的生长速率。更为突出的是,在100 mg/L的草甘膦胁迫下,四尾栅藻对草甘膦的去除率高达72.26%。


进一步研究发现,四尾栅藻能够显著缓解草甘膦对大豆幼苗的抑制效应,促进大豆幼苗生长加速、光合色素含量回升、光合活性增强。此外,四尾栅藻处理还能显著去除大豆幼苗根际环境中的草甘膦残留量,大幅降低大豆幼苗体内草甘膦富集量。

这些结果表明,四尾栅藻具有开发为微藻生物肥或生物刺激剂的潜力,可用于草甘膦等除草剂的防控,提高作物抵御草甘膦残留等抗逆性,为绿色农业可持续发展提供新的解决方案。

《生物技术通报》是由中国农业科学院农业信息研究所主办、生物工程技术领域高水平综合性学术期刊,由知名科学家谢旗研究员担任期刊主编。主要报道与农业科学相关的国内外生物技术领域最新基础研究成果,致力于为学术共同体打造学术成果传播和交流的优秀平台。目前是中文核心期刊、中国科技核心期刊,入选CSCD核心库、RCCSE核心,“百种中国杰出学术期刊” “中国精品科技期刊” “中国科技期刊卓越计划”入选期刊。

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