近年來，利用濕地植物綠狐尾藻構(gòu)建的污水凈化人工濕地，在農(nóng)業(yè)面源污染廢水控制特別是高銨污染廢水治理方面效果顯著，已在我國南方多地推廣應用。但綠狐尾藻強耐銨的特性及生理機制仍缺乏系統(tǒng)性的研究。
中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所吳金水研究員團隊以強耐銨的濕地植物綠狐尾藻為研究對象，從分子和生理角度較系統(tǒng)地研究了綠狐尾藻對銨的生理響應特性及耐受高銨的作用機制。研究結(jié)果表明：室內(nèi)水培條件下，綠狐尾藻在0.5-20mM的銨處理下能夠很好地生長，且對銨的耐受濃度高達30mM。研究初步揭示了綠狐尾藻的強耐銨作用機制，即礦質(zhì)離子調(diào)控植物體內(nèi)游離銨的平衡，以及通過增加N代謝酶GS/GOGAT的活性和抗氧化酶SOD的活性，加速了銨的代謝，緩解銨毒。研究結(jié)果對于利用綠狐尾藻構(gòu)建的人工濕地進行高銨污染廢水的高效治理提供了理論依據(jù)，同時在農(nóng)業(yè)面源污染治理的難點問題方面具有實踐的指導意義。
在吳金水研究員的指導下，上述研究成果以Physiological response and tolerance of Myriophyllum aquaticum to a wide range of ammonium concentrations為題，發(fā)表在Journal of Environmental Management期刊上。該研究得到國家自然科學基金面上項目、中國科學院戰(zhàn)略性重點研究項目、中國科學院前沿科學重點研究項目和湖南省水利科技攻關(guān)項目資助。
圖1 綠狐尾藻在不同銨濃度下的生長特征