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特定肥料为转基因棉提供养分却抑制杂草生长
日期:2018-07-03 作者:未知 来源:编译:王爱玲 点击:
     由于杂草对除草剂的抗性日益增强,化控的效果越来越差。目前迫切需要一种能抑制杂草的替代方案,以减少对除草剂和耕作的依赖。日前,美国Texas A&M AgriLife研究所新开发了一种肥料系统,在为转基因棉提供磷元素的同时,还能有效抑制杂草。
    磷是所有生物必需的一种大量元素,但大多数有机体都只能利用正磷酸盐形式(磷的一种可代谢形式)中的磷。然而,表达亚磷酸盐脱氢酶(ptxD)基因的棉花植株具有将亚磷酸盐转为正磷酸盐的能力,而杂草却不具备这种能力。ptxD基因/亚磷酸盐系统将亚磷酸盐作为表达ptxD基因的棉花的唯一磷源,可有效抑制杂草生长。该肥料系统有助于解决许多生物科技、农业和环境方面的问题。
    该研究小组此前发表的一份报告认为,当来源于施氏假单胞菌WM88的ptxD基因在转基因植株中获得表达时,该基因能够对一种将亚磷酸盐转为正磷酸盐的酶进行编码。
    试验结果表明,ptxD基因/亚磷酸盐系统在抑制抗草甘膦长芒苋生长方面非常有效。这种杂草在大约10-15年前就已显现出对除草剂的抗性。杂草虽然也可能获得除草剂抗性,但要获得利用亚磷酸盐的能力,其中的一种脱氢酶基因必须经历一系列复杂的DNA序列多重突变,这仅仅依靠随机突变是很难达到的。
    与磷酸盐相比,亚磷酸盐可溶性较高。在施用亚磷酸盐时采用恰当配方,防止淋溶,就可以在不损失作物产量的情况下减少亚磷酸盐的用量。即使一些亚磷酸盐最终流入河流、湖泊和海洋,藻类也无法利用,从而可以有效防止有毒藻类的生长。
    接下来,研究人员将开展ptxD基因转化株在低磷土壤条件下的田间试验,并评估亚磷酸盐作为顶极“除草剂”的效力,以及田间使用亚磷酸盐作为磷源对土壤微生物群落的长期影响。
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