近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所退化及污染农田修复团队取得新进展，揭示了水稻根表铁膜—生物膜协同阻控砷吸收的新机制。相关成果发表在《新植物学家（New Phytologist）》上。

水稻根表铁膜可阻控砷吸收，也是根际微生物定殖与代谢的关键界面，但砷污染胁迫会抑制“铁膜-生物膜”复合结构形成及阻控效能。如何利用抗砷促生微生物强化该复合屏障，实现稻米降砷增产，是领域关键科学难题。

该研究成功构建了一株可高效表达砷结合蛋白Taglo1的抗砷促生型基因工程菌—Bacillus subtilis p43-Taglo1。砷污染环境下，该菌株可高效定殖水稻根表，强化铁膜-生物膜天然屏障，从而实现降砷与增产的双重目标。研究表明，该菌株通过增强铁氧化、促进铁载体和胞外聚合物分泌等，直接或间接增加根表铁膜形成，实现对砷的高效固定。进一步研究发现，抗砷基因Taglo1表达引发了微生物—水稻系统中部分关键基因的级联响应效应，最终实现了“水稻根系穿铠甲、少吸砷毒多打粮”。该研究提出了基于根表铁膜-生物膜协同强化的修复新策略，为砷污染稻田安全生产与绿色修复提供了理论依据和技术路径。

该研究得到国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/nph.71255