Трансгенные злаки впервые научили рекультивации земель — Naked Science
5 минут
Редакция

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.
5 марта
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

5 марта
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

Позавчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

5 марта
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

5 марта
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

Позавчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: