厌氧砷氧化菌对水稻土砷生物有效性的影响及机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41571312
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    63.0万
  • 负责人：
    张隽
  • 依托单位：
    南京农业大学
  • 学科分类：
    D0701.环境土壤学
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Arsenic is recognized as carcinogenic; chronic exposure to arsenic results in a wide range of adverse health effects. Some paddy areas in Southern China have been seriously contaminated by Arsenic, threatening agricultural production, food safety and human health. Arsenic species affects the absorption and transfer of arsenic in rice root, microbe-mediated anaerobic oxidation of arsenite plays an important role in arsenic mobilization and detoxification in paddy soil. In this proposal, we focus on the effect of the anaerobic arsenite-oxidizing process on arsenic mobility and transformation, aiming to isolate anaerobic arsenite-oxidizing bacteria from paddy soils,the diversity and physiological characteristics of arsenite-oxidizers will be investigated. We will employ in-situ analysis of arsenic contaminated paddy soils and simulation in lab to study arsenic transformation and the relationship between arsenite-oxidizing and nitrate-reducing process. In addition, the effects of nitrate application on the key functional genes controlling arsenic transformation in paddy soils will be determined, and the contribution of functional microbe to arsenic transformation will be evaluated. Furthermore, the effect of bioaugmenting arsenite-oxidizers in the rhizosphere on arsenic bioavailability will be investigated, the dynamic processes of arsenic mobilization in soil and arsenic accumulation in rice grains will be investigated. The project will provide a theoretical basis for developing practical measures to reduce arsenic accumulation by rice.
砷污染是一个全球性的环境问题。我国南方水稻产区砷污染现象较严重，危害农产品安全和人体健康。水稻土中的砷形态直接影响到水稻根系对砷的吸收及转移，微生物是影响砷形态转化的重要因素。本项目申请从微生物介导的厌氧砷氧化机理及影响因素入手，采用分离培养和分子生态学技术相结合，筛选依赖于硝酸盐还原的厌氧砷氧化菌，研究水稻土厌氧砷氧化菌的多样性及砷氧化酶基因多样性；研究不同梯度硝酸盐对土壤溶液中砷形态转化的影响，表征硝酸盐还原强度对土壤中砷氧化的影响；揭示淹水水稻土中微生物介导的砷氧化与硝酸盐还原之间的内在联系；探讨通过强化水稻土砷氧化过程降低砷的生物有效性及其具体协同途径和机制；为提出阻控水稻砷吸收的实用措施提供理论指导。

结项摘要

本研究以南方砷污染水稻土为研究对象，研究了稻田土中三价砷、二价铁氧化与反硝化过程偶联的机理，并以分离的厌氧砷氧化菌为研究对象，通过基因敲除和回补等实验手段，明确反硝化菌驱动亚铁和三价砷厌氧氧化的机制。本文的主要结果归纳如下：(1)首次发现淹水土壤中添加硝酸盐能够促进三价砷和二价铁的厌氧氧化，降低了土壤中砷的生物有效性，提高了砷氧化酶基因的丰度；并显著改变了厌氧砷氧化菌群落结构，揭示了与反硝化过程耦合的厌氧砷氧化菌在稻田土壤砷氧化的生物地球化学循环中的重要性；(2)本研究探讨了砷氧化菌对三价砷的厌氧氧化机理，结果显示：砷氧化酶Aio参与了厌氧砷氧化过程，并且该过程与反硝化过程偶联，三价砷氧化酶基因的厌氧表达受三价砷的诱导；(3) 本研究通过亚硝酸盐还原酶nirK基因敲除和回补等手段，阐明了反硝化菌驱动亚铁和三价砷厌氧氧化的机制，研究结果表明微生物三价砷和二价铁的厌氧氧化是两个相互独立的过程，微生物氧化二价铁的本质是反硝化过程产生并累积的亚硝酸盐与二价铁发生的化学反应。..

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Water management impacts the soil microbial communities and total arsenic and methylated arsenicals in rice grains
水管理影响土壤微生物群落以及稻谷中的总砷和甲基化砷
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Environmental pollution
  • 影响因子：
    8.9
  • 作者：
    Wang Ming;Tang Zhong;Chen Xue-Ping;Wang Xin;Zhou Wu-Xian;Tang Zhu;Zhang Jun;Zhao Fang-Jie
  • 通讯作者：
    Zhao Fang-Jie
Microbial sulfate reduction decreases arsenic mobilization in flooded paddy soils with high potential for microbial Fe reduction
微生物硫酸盐还原降低了淹没稻田土壤中砷的动员，具有很高的微生物铁还原潜力
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Environmental Pollution
  • 影响因子：
    8.9
  • 作者：
    Xu X. W.;Wang P.;Zhang J.;Chen C.;Wang Z. P.;Kopittke P. M.;Kretzschmar R.;Zhao F. J.
  • 通讯作者：
    Zhao F. J.
Arsenic methylation by a genetically engineered Rhizobium-legume symbiont
基因工程根瘤菌-豆科植物共生体对砷的甲基化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Plant and Soil
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Zhang Jun;Xu Yan;Cao ting-ting;Chen Jian;Rosen Barry P;Zhao Fang-Jie
  • 通讯作者：
    Zhao Fang-Jie
Role of ArsEFG in roxarsone and nitarsone detoxification and resistance
ArsEFG 在洛克沙胂和硝胂解毒和耐药中的作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Environmental Science & Technology
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Chen J.;Zhang J.;Rosen B. P.
  • 通讯作者：
    Rosen B. P.

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

心脏超声造影评估恶性肿瘤化疗患者左心室射血分数与左心室容积的可重复性研究
  • DOI：
    10.3760/cma.j.issn.1004-4477.2018.01.002
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    中华超声影像学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王佳玉;邓又斌;毛宇航;田洁;黄凌霙;王译斌;张隽;孙睿颖
  • 通讯作者：
    孙睿颖
可降解颈椎前路一体加压内固定装置
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    国际骨科学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    耿芳;张隽;吕飞舟
  • 通讯作者：
    吕飞舟
3-PBA降解菌BA3的降解特性及基因工程菌构建
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    段晓芹;HANG Bao-jian;HE Jian;LI Shun-peng;郑金伟;张隽;杭宝建;何健;李顺鹏;DUAN Xiao-qin;ZHENG Jin-wei;ZHANG Juan
  • 通讯作者：
    ZHANG Juan
Stannic oxide/ graphene nano composite as well as preparation method and application thereof
氧化锡/石墨烯纳米复合材料及其制备方法和应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010-08-03
  • 期刊：
    Journal of Inorganic Materials
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    余承忠;周亮;张隽;王韵华;黄晓丹
  • 通讯作者：
    黄晓丹
腺苷负荷对健康小鼠心肌灌注的影响
  • DOI：
    10.3760/cma.j.issn.1004‐4477.2019.05.015
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中华超声影像学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄凌霙;邓又斌;刘娅妮;王译斌;张隽;田洁;王佳玉;毛宇航;王心宇
  • 通讯作者：
    王心宇

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

张隽的其他基金

Hymenobacter sp. ST8中新型砷酸还原酶Car1介导的砷抗性机制及其调控机理研究
  • 批准号：
    32370129
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    50 万元
  • 项目类别：
    面上项目
脱氮草螺菌HC18对砷的甲基化及生化与分子机制研究
  • 批准号：
    31970108
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
    60 万元
  • 项目类别：
    面上项目
厌氧铁氧化菌介导的土壤-水稻中砷的迁移转化影响机制研究
  • 批准号：
    31200087
  • 批准年份：
    2012
  • 资助金额：
    23.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码