基因MMD與甲基汞相關(guān)，它能產(chǎn)生脫甲基酶，將劇毒的甲基汞降解為二價(jià)汞的形態(tài)；而基因MIR則能產(chǎn)生汞離子還原酶，讓二價(jià)汞再轉(zhuǎn)化為零價(jià)汞，汞的毒性進(jìn)一步降低，且容易揮發(fā)到空氣中，從而被活性炭吸附后輕松去除。

　　◎洪恒飛 周 煒 本報(bào)記者 江 耘

　　近日，《美國科學(xué)院院刊》在線發(fā)表了浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院方衛(wèi)國教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，綠僵菌的MMD基因和MIR基因聯(lián)手能將土壤和水體中劇毒的甲基汞和二價(jià)汞一步步轉(zhuǎn)化為低毒易揮發(fā)的零價(jià)汞，從而揭示了綠僵菌抗汞能力的遺傳和生化機(jī)制，可為汞污染治理提供更有效、更安全的生物修復(fù)方法。

　　兩個(gè)基因聯(lián)手完成二次脫汞

　　綠僵菌是一種真菌，活躍于植物根系，能把土壤中的磷元素提取出來，供植物吸收，并幫助植物抵御一些微生物病原菌的侵襲。植物也會(huì)將制造的葡萄糖“回贈(zèng)”給綠僵菌。

　　“在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，它也是一種廣泛使用的生物殺蟲劑�！狈叫l(wèi)國說，如果你在田間看到發(fā)霉的綠色昆蟲“干尸”，大概率是綠僵菌干的。

　　在以往的研究基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)在綠僵菌中發(fā)現(xiàn)了MMD和MIR兩個(gè)抗汞基因。地球上的150多萬種真菌中，同時(shí)擁有這兩個(gè)基因的物種很少見。

　　方衛(wèi)國介紹，基因MMD與甲基汞相關(guān)，它能產(chǎn)生脫甲基酶，將劇毒的甲基汞降解為二價(jià)汞的形態(tài)；而基因MIR則能產(chǎn)生汞離子還原酶，讓二價(jià)汞再轉(zhuǎn)化為零價(jià)汞，使汞的毒性進(jìn)一步降低，且容易揮發(fā)到空氣中，從而被活性炭吸附后輕松去除。

　　該團(tuán)隊(duì)通過設(shè)置對照試驗(yàn)，在每升培養(yǎng)基中倒入10毫克的甲基汞，模擬汞污染的重災(zāi)區(qū)，并“派出”敲除抗汞基因、野生、加強(qiáng)抗汞基因三類綠僵菌進(jìn)行測試。

　　結(jié)果顯示，野生綠僵菌能夠在汞污染重災(zāi)區(qū)基本正常生長，不受妨礙；敲除抗汞基因的綠僵菌則奄奄一息，生存半徑明顯萎縮，最終“中毒身亡”；抗汞基因加強(qiáng)版的綠僵菌，則表現(xiàn)出了比野生綠僵菌更強(qiáng)的生命力。

　　綠僵菌治污應(yīng)用前景可觀

　　汞污染嚴(yán)重威脅人類健康和糧食安全。方衛(wèi)國介紹，汞有不同類型的化合物和單質(zhì)，毒性各不相同，其中毒性最強(qiáng)的當(dāng)屬甲基汞。這種汞進(jìn)入人體后會(huì)遍布全身各器官組織，損害神經(jīng)系統(tǒng)，造成不可逆的損傷。目前，環(huán)境中的汞污染治理主要采用物理吸附、植物吸附等方式，但效果并不理想。

　　該研究團(tuán)隊(duì)在綠僵菌身上看到了新的希望。綠僵菌維護(hù)成本很低，可依靠植物根系分泌的營養(yǎng)物質(zhì)生長繁殖，具有一次釋放、長期治理的優(yōu)點(diǎn)。

　　“我們做了一組回補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，將兩個(gè)抗汞基因重新補(bǔ)回基因敲除的綠僵菌后，它們的抗汞性能又回來了。”方衛(wèi)國說，研究證實(shí)，兩個(gè)基因“聯(lián)手”巧妙地化汞于“無形”。

　　除此之外，由于玉米對甲基汞沒有招架之力，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開展了“盆栽玉米試毒”實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在綠僵菌的護(hù)佑下，土壤中的甲基汞層層消解，減少了汞進(jìn)入植物體內(nèi)的機(jī)會(huì)。10天以后，盆栽玉米中的汞已不見蹤影，玉米長勢良好。

　　“這證明了與植物共生的綠僵菌可修復(fù)土壤中的汞污染，降低植物的汞累積，促進(jìn)植物健康與生長�！狈叫l(wèi)國介紹，將綠僵菌菌絲投入水中，也可以修復(fù)淡水和海水中的汞污染。讓綠僵菌在廣袤的農(nóng)田和山林中參與污染土壤治理，將會(huì)是一種可行性很高的土壤汞污染微生物修復(fù)方法。

　　“目前，我們?yōu)樵擁?xiàng)成果申請了多項(xiàng)國內(nèi)外專利，并正在開展相關(guān)的田間試驗(yàn)�！狈叫l(wèi)國說，“由于綠僵菌是一種生物防治劑，在生態(tài)環(huán)境中的安全性已經(jīng)得到證實(shí)，且它的批量生產(chǎn)技術(shù)也已成熟，因此從實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的距離并不遙遠(yuǎn)。”