美國特拉華大學的研究者發現了一種土壤微生物，能組織“鐵”防線阻止大米吸收有毒的砷元素。
砷元素天然地存在於岩石、土壤、空氣、水中以及植物和動物身上。砷元素在工業生產實踐中廣泛應用，癌症、心髒病和糖尿病被認為與長期暴露於砷元素有關。
該研究讓天然、低價的解決方案有了希望——是一種用於水稻種植的益生菌——或許能讓水稻中的砷元素避免累積至有害水平。目前，水稻是一種全球性的資源，世界上超過一半的人口以稻米為主食。
植物與土壤科學係助理教授Harsh Bais負責該項目，研究成果在國際期刊Planta上發表。
研究團隊將發現的土壤微生物稱為“EA106”，是以該校女畢業生Emily Alff命名，當她還是該實驗室的一員時分離了該菌株，這種微生物在加利福尼亞州商業種植的一種北美品種的水稻根部被發現。
水稻生長在水中，其對砷的吸收能力是其他穀物（如小麥和燕麥）的10倍。
水稻攝取磷酸鹽——這是水稻生長所需的營養元素，而砷元素與磷酸鹽有相似的化學結構，因此它們也吸收砷元素。
“EA106非常善於集合鐵元素，通過這種方式與砷元素競爭，並有效地阻斷砷元素的吸收路徑。”Bais解釋道，“水稻根部表麵形成的鐵膜阻止了砷元素進入植物。”
研究者對數以百計的水稻進行了研究—— 一些種植在土中，一些在特拉華大學的溫室中以水培的方式進行。研究顯示，接種微生物EA106能提高水稻對鐵元素的吸收，同時降低水稻苗中砷元素的累積。
Bais表示，研究的下一步將決定，自然的解決方案對這個嚴重的問題是否可行。
“我們一直還沒研究到糧食的層次，現在我們正在開展相關的工作，研究EA106是否阻止了糧食中砷元素的累積，這是終極的考驗。”Bais說。
如果下一階段的研究成功，Bais說，將催生給水稻種子塗上有益菌種的“物美價廉”的技術。
他還看到了額外的好處——加強水稻的鐵吸收，不僅僅會降低對砷元素的吸收，而且會使稻米中鐵含量提高，增強稻米的營養。
“我生長於印度的水稻產區附近，因此，我對這個問題有特殊的興趣。”Bais說，“基本上，農民們在水、土都被砷汙染的小塊土地上種植水稻。我正在從事的工作對於他們以及全球稻米的安全而言，都非常重要。”
在相關的研究中，Bais想評估接種EA106的水稻在多重壓力下的表現，壓力不僅僅來自於砷汙染，還來自稻瘟病——每年全世界大約30%的水稻因此絕收。
Bais的研究小組先前從稻田裏分離出了一種天然的細菌鈍化了稻瘟病菌。他的團隊正在評估有益微生物與水稻之間的自然聯盟如何增強植株的抗病性。
在印度，Bais家附近的農民們也麵對這兩種威脅，Bais計劃今年夏天去印度開展田間試驗。
“全世界都認識到了生物科學。”Bais說，“對於在這個領域工作的研究者來說，這是令人興奮的時刻。”
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