利用單細(xì)胞拉曼結(jié)合重水標(biāo)記篩選高活性土壤解磷微生物

作者： 2019年06月12日 來源：全球化工設(shè)備網(wǎng) 瀏覽量：
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近日，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所朱永官研究團(tuán)隊發(fā)展了利用單細(xì)胞拉曼結(jié)合重水標(biāo)記篩選高活性土壤解磷微生物的新方法，該方法可以無損檢測土壤環(huán)境中不可培養(yǎng)的微生物，從而挖掘出具有強(qiáng)解磷功能的微生物。利用該方法
磷作為促進(jìn)植物生長的三大元素之一，對植物的根、花、果實都有益處，它能使樹木生長良好發(fā)育，同時還能提高植物抗寒、抗旱的能力。合理施用磷肥，可增加作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，因此磷是農(nóng)作物養(yǎng)殖中要重點(diǎn)添加的養(yǎng)分。但是隨著磷肥的大量施用，土壤中積累了很多固定態(tài)磷，大大降低了磷素的生物有效性。這不僅造成了磷肥的浪費(fèi)，更是對磷元素的浪費(fèi)。
 
　　據(jù)了解，磷是一種不可再生資源，這就意味著磷元素會隨著人類不斷地開采、使用而逐漸變少。磷礦是有限資源，據(jù)估計，以目前的磷礦儲備，大概還能繼續(xù)開采100年，因此，磷又被稱為“正在消失的元素”。因此，活化土壤中的固定態(tài)磷已經(jīng)成為未來發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)和磷肥利用的重要戰(zhàn)略。
 
　　微生物是地球上能量和物質(zhì)的保存者、轉(zhuǎn)換者，在微生物的作用下，物質(zhì)可以降解或者變成其他形態(tài)。解磷微生物可以通過釋放有機(jī)酸溶解土壤中的鈣磷，或釋放活性磷酸酶活化土壤中的有機(jī)磷，使得磷元素可以重新進(jìn)入是生物循環(huán)。這對于磷元素的可持續(xù)利用和緩解磷礦資源危機(jī)具有重要的作用。
 
　　然而，環(huán)境微生物具有不可純培養(yǎng)性，因此給活化固定態(tài)磷的磷肥利用戰(zhàn)略帶來了限制。但科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，從單細(xì)胞水平上研究環(huán)境微生物可克服純培養(yǎng)或富集培養(yǎng)的限制，實現(xiàn)在環(huán)境介質(zhì)下的原位研究，而拉曼光譜可在單細(xì)胞水平上對微生物進(jìn)行無損檢測。近日，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所朱永官研究團(tuán)隊發(fā)展了利用單細(xì)胞拉曼結(jié)合重水標(biāo)記篩選高活性土壤解磷微生物的新方法，該方法可以無損檢測土壤環(huán)境中不可培養(yǎng)的微生物，從而挖掘出具有強(qiáng)解磷功能的微生物。利用該方法，科學(xué)家們不僅能快速篩選出解磷微生物，還能深入認(rèn)識未知環(huán)境菌群，深入解析磷循環(huán)功能菌及其活性。
 
　　該研究得到科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等的資助，相關(guān)論文發(fā)表在國際期刊Analytical Chemistry上。
 
　　每一點(diǎn)科研進(jìn)展，都是值得欣喜的進(jìn)步，因為我們無法預(yù)料到它將為我們之后的生產(chǎn)、生活帶來多大的便利。土壤解磷微生物研究取得的進(jìn)展，將為最終實現(xiàn)土壤中固定態(tài)磷活化、緩解磷資源枯竭帶來什么，我們拭目以待吧。

資料來源：中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所
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標(biāo)簽：拉曼光譜 微生物 無損檢測

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