24.11.2016
Редакция Naked Science

Трансгенные злаки впервые научили рекультивации земель

Международная группа ученых разработала метод, который позволяет выращивать злаки, очищающие территории от загрязнения боеприпасами. Результаты исследования представлены в Plant Biotechnology Journal.

24634507500_b3ffdb9b8e_k
©Wikipedia

К долгосрочным последствиям применения боеприпасов относят химическое загрязнение территорий. Сейчас основу многих взрывчатых веществ составляют токсические соединения, например тротил (TNT) и гексоген (RDX), которые могут накапливаться в почве и растениях даже из-за неразорвавшихся снарядов. При этом RDX плохо связывается с почвой и может проникать в грунтовые воды, распространяясь на значительные расстояния. Существующие методы рекультивации земель (особенно военных полигонов) чрезвычайно дороги.

 

В новой работе ученые из Вашингтонского университета (США) и Йоркского университета (Великобритания) предложили использовать для такой очистки трансгенные злаки. Предыдущие исследования показали, что некоторые бактерии, в частности патогены Rhodococcus rhodochrous и Enterobacter cloacae, могут расщеплять RDX и TNT на нейтральные элементы благодаря генам xplA, xplB и nfsI, кодирующему нитроредуктазу. Однако бактерии также требуют других источников пищи, поэтому в экспериментах их гены включаются в геном сорняков.

 

Авторы впервые применили подход на двух видах злаковых: просо прутьевидном (Panicum virgatum) и полевице побегообразующей (Agrostis stolonifera). Для этого кассета из генов xplA, xplB и nfsI включалась в геном линий обоих растений. Результаты показали, что экспрессия первых двух при этом значительно повышается (в одной линии экспрессия xplB выросла вдвое), тогда как nfsI по сравнению с ними экспрессируется по-прежнему незначительно. Вслед за экспрессией генов в растениях увеличилась и продукция соответствующих ферментов.

 

Затем ученые провели испытания на загрязненной почве. Анализ подтвердил, что трансгенная трава быстрее, чем дикая, расщепляет находящийся в ней RDX. При этом в полевице накопление токсинов происходило медленнее, в просо — не происходило вовсе. Примечательно и то, что, поглощая извлеченный из соединений азот, растения, в частности полевица, увеличивали биомассу: прирост по сравнению с дикими составил 1,5–2,5 раза. Корень каждого трансгенного растения был способен рекультивировать землю в пределах полуметра.

 

По словам исследователей, трансгенные злаки являются доступным способом очистки земель двойного назначения, поскольку их также можно использовать в пищевой промышленности. Вместе с тем новый подход может снизить риск отравления среди населения: предыдущие работы показали, что потребление RDX в больших дозах (например, с водой) может вызывать гепатит и повреждения центральной нервной системы (ЦНС). Следующим шагом станет обкатка технологии в различных условиях и оценка ее безопасности для диких растений.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:03
Александр Березин

Новая работа в авторитетном научном журнале показала, что за восемь месяцев титр антител от мРНК-вакцин падает в десятки раз, а от векторной — на том же аденовирусе, что «Спутник-лайт» — почти не уменьшается вовсе. На сегодня ясно, что снижение уровня антител — главная причина падения защиты от Pfizer с 90% до 47% за полгода. Значит ли это, что страны, поставившие на аденовирусно-векторные вакцины, сделали лучший выбор? И за счет чего они могли опередить такую вроде бы революционную вакцинную платформу, как мРНК? Наконец: действительно ли «Спутник» может повысить риск заражения ВИЧ, как это утверждают медицинские власти ЮАР?

Вчера, 16:51
Мария Осетрова

Не претендуя на абсолютную точность, новая численная оценка открывает дополнительные возможности для экспериментальной проверки.

6 часов назад
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: