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利用單細胞拉曼結合重水標記篩選高活性土壤解磷微生物

作者： 2019年06月12日來源：全球化工設備網(wǎng) 瀏覽量：

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近日，中國科學院城市環(huán)境研究所朱永官研究團隊發(fā)展了利用單細胞拉曼結合重水標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，從而挖掘出具有強解磷功能的微生物。利用該方法

磷作為促進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，更是對磷元素的浪費。

　　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磷，使得磷元素可以重新進入是生物循環(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。但科學家們發(fā)現(xiàn)，從單細胞水平上研究環(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胞水平上對微生物進行無損檢測。近日，中國科學院城市環(huán)境研究所朱永官研究團隊發(fā)展了利用單細胞拉曼結合重水標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，從而挖掘出具有強解磷功能的微生物。利用該方法，科學家們不僅能快速篩選出解磷微生物，還能深入認識未知環(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研發(fā)計劃和國家自然科學基金等的資助，相關論文發(fā)表在國際期刊Analytical Chemistry上。

　　每一點科研進展，都是值得欣喜的進步，因為我們無法預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：中國科學院城市環(huán)境研究所

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標簽：拉曼光譜微生物無損檢測

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