砷结合工程菌

减砷28~37%

一株表达砷结合蛋白TaGlo1的枯草芽孢杆菌，在根际形成铁膜-生物膜复合屏障，实现水稻降砷增产双重效益。

Li, Lijuan · 张楠 · Tingjuan, Wang · 赵方杰 · Zhang, Tuo · 霍丽娟 · 韦燕燕 · 曾希柏 · 苏世鸣

New Phytologist 2026

参数信息

籽粒砷降低率

28.2-37.4 %

Fe(II)氧化提高倍数

2.87 fold

胞外聚合物产量提高倍数

1.4 fold

铁载体产量提高倍数

1.5 fold

技术优势

籽粒砷大降

通过表达砷结合蛋白TaGlo1并强化铁膜-生物膜复合体，直接减少砷向籽粒的转运与积累。

产量不降反升

在降砷的同时，菌株促进水稻生长，实现安全与增产的双重效益。

根际屏障加固

通过提高Fe(II)氧化和胞外聚合物、铁载体分泌，形成更致密的功能性铁膜-生物膜复合体，截留更多砷。

多通路协同降砷

不仅将砷固定在根外，还下调水稻根系砷转运蛋白OsLsi1和OsLsi2的表达，从吸收源头减少砷进入。

应用场景

• 水稻种植：在砷污染稻田中种植水稻时，用该菌剂处理可降低籽粒砷并保产。
• 食品安全：通过减少稻米砷含量，降低人群通过主食摄入砷的健康风险。
• 微生物肥料：作为微生物菌肥，兼具降砷和促生双重功能。
• 合成生物学：通过合成生物学改造，表达砷结合蛋白TaGlo1，赋予菌株新的降砷功能。
• 重金属修复：利用工程菌在根际形成屏障，固定砷等重金属，减少植物吸收。