1、2018/10/15,1,Plantmicrobe interactions: novel applications for exploitation in multipurpose remediation technologies,Trends in Biotechnology August 2012,概述,土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。因此植物修复技术增多并普及开来。植物修复的缺点，可以通过新生物技术的处理，并利用新发展的我们了解的根际和植物组织内部植物和微生物化学交互作用改善这篇
2、文章重点介绍三种可行有用的生物修复技术：转基因技术，低投入的“设计”植物技术，和纳米技术。,2018/10/15,2,概述,1、土壤修复：节约宝贵资源 2、植物-微生物交互作用：使生态系统再生的低投入生物处理技术 3、植物修复中的转基因技术应用 4、“设计”植物技术 5、纳米技术：提高植物修复效率 6、总结,2018/10/15,3,1、土壤修复：节约宝贵资源,土壤是支持生命的重要系统，是基本行星功能的中心。估计约有30%的土壤因为各种人类活动的原因，退化或受到了污染，而且这个水平还在不断增加。在越来越多土壤受污染的情况下，利用有限可利用土壤生产更多食物和生物原料的需求越来越大。 污染区域的植
3、物的生产，会带来无形价值。但是植物修复的效果也受两种因素的影响：1、目标污染物的毒性。2、各种极端环境情况，会影响植物-土壤-水以及有效养分之间的关系。,2018/10/15,4,1、土壤修复：节约宝贵资源,本文目的：1介绍植物-微生物联合处理技术的优点，并重点介绍该领域中新兴的技术。2讨论怎样运用植物-微生物交互作用和根际效应修复退化土壤，克服环境对生物修复的限制，并使环境，经济和社会共同受益。,2018/10/15,5,2、植物-微生物交互作用,很多植物植物与根际微生物有交互作用。植物生长过程中会在根周围分泌大量的化学物质供养根际微生物。有证据表明，有机酸，氨基酸，酚类物质对根际微生物有重
4、要积极影响。 此外，很多低分子量有机酸可以充当螯合剂，并且提高污染物的植物可利用性。将来，可能通过经筛选和隔离根际的高效分子信号，来更改根际生物群落，达到提高修复能力，改善生物修复的效果。因为移除根际污染物，结合遗传处理，可以提高植物的生长率，这个方法也可以用于提高生物量和修复效果,2018/10/15,6,3、植物修复中的转基因技术,虽然生物燃料和生物能植物被认为是植物修复收回投资的最有潜力的方式，依然要广泛关注收获的生物质的使用和收获的植物中的有害物质的归趋。但是，组学技术的新发展，为蛋白质组学，代谢物组学，基因组学，元基因库，转录组等提供机会来为修复领域提供支持，提高了植物和微生物对各种
5、有机无机污染的耐受、累积和降解能力。控制选用的植物提高吸收、运输和降解污染，植物生长，根系开发和对抗非生物影响因素的能力。将来，我们能定制植物对特定位点做修复。,2018/10/15,7,3、植物修复中的转基因技术,植物转基因学，可用于有机物的解毒和无机污染物的积累方面。,2018/10/15,8,3、植物修复中的转基因技术,很多杂交的白杨树有微生物降解基因，和可提高修复活性的特定转运蛋白。因为转运基因的降解能力，该生物的大量繁殖会降低有机污染物的负荷，将来的多基因植物，会在提高降解能力的同时，产生更多经济效益。,2018/10/15,9,4“设计”植物技术,“设计”植物技术 植物修复一个主要
6、限制，就是植物组织中存储和积累的有机污染物，会降低植物的生存能力，并通过叶片的蒸腾作用污染大气。为了克服这个问题，会在植物移到污染地区前，在植物组织中加入微生物降解酶，使污染物在植物组织内降解。此外，为处理某一污染物，会对植物-微生物联合作用做裁剪，这是以确定复杂环境中的污染物为目标的革新。,2018/10/15,10,4“设计”植物技术,“设计”植物，综合植物，真菌，细菌和植物内生菌来彻底去除混合污染物。这项技术，已经在实验室条件下测试过，能解释区域和气候评价随营养物质的变化。这项技术提供了制造自定义植物系统的框架，根际微生物可用于降解复杂有机污染物，并且当污染物降解酶，选择性的添加到植物中
7、时，被植物分解的污染物，不会随蒸腾作用污染大气。植物组织中的重金属可以通过热解过程中产生的生物碳提取，也可以将生物碳回填，以增加土壤中封存碳的量，改善土质。这个方法可以同时去除有机和无机污染物，提高土壤和地下水质量，并且与传统生物处理技术相比，处理速度也更快。,2018/10/15,11,4“设计”植物技术,2018/10/15,12,5纳米技术提高植物修复效率,纳米技术也可以用于有机污染土壤的修复。最近有研究表明，有机污染，如除草剂、除虫剂等可被零价纳米离子降解。稳定的纳米生物大分子课降解林丹。此外，纳米颗粒也影响植物修复系统中有机污染物的归趋和吸收。例如，富勒烯会提高杨树对三氯乙烯的吸收。
8、纳米CeO2和氧化锌，可以促使可食用植物的根和蔓藤的生长，如大豆，小麦，玉米等，这表明纳米材料可以提高植物修复的效率。,2018/10/15,13,5纳米技术提高植物修复效率,纳米材料在基于酶的生物修复中的运用可以和植物修复相结合。例如由几种长链烃类和有机氯混合的复杂有机污染物，单一微生物和植物很难将其降解。纳米技术和生物技术相结合，会克服这种限制：复杂有机物会迅速被压缩到纳米级的酶降解，这种酶同时具有微生物和植物酶的能力。但是近期，纳米材料不会用于植物修复中，因为他们在环境中的归趋和毒性。因此，各种纳米材料提高植物修复效率的探究实验是很重要的，并且要考虑到他们的毒性，持久性和环境影响。,20
9、18/10/15,14,6总结,未来的生物修复技术需要综合各种技术：1纳米技术：提高降解和积累，2传统生物技术多效修复技术一旦实施，不但有益于环境，还有益于经济社会发展。但是，达到这个目标并不容易。经济可行性会制约所有的植物修复技术，但是在不就的将来这些问题会解决。,2018/10/15,15,6总结,可能有些挑战难以克服。例如，一些区域因为环境特殊，需要特定的植物。我们也给出了一些，关于如何筛选植物和与之相关的微生物的例子，这项工作在近期依然很重要。此外，转基因和纳米技术经常不被认同，因为他们可能会对环境造成影响。未来的工作要求我们，取信与人，并成功将这些技术融合到植物修复中来。同时，利用植物-微生物交互作用的非转基因生物处理技术是植物修复技术的主要方向。,2018/10/15,16,2018/10/15,17,
