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水稻土中微生物介导的砷氧化固定与砷释放机制研究的任务书
任务书
任务名称：水稻土中微生物介导的砷氧化固定与砷释放机制研究
研究背景：
砷是一种广泛存在于自然界中的元素，它的存在主要来源于地球表面的矿物质、岩石和土壤中。然而，过量摄入砷元素会对人体健康造成严重的危害，因此，研究砷元素在环境中的行为和转化机制对于保护人民的健康非常必要。
在农业实践中，砷总是不可避免地存在于土壤中，并且在耕作中会逐渐积累。特别是在稻田中，微生物产生的硫化物和铁氧化物会与砷形成稳定的矿物质，这些矿物质会被积累在稻米中。因此，研究水稻土中微生物介导的砷氧化固定与砷释放机制对于控制水稻中的砷含量具有重要的意义。
研究目的：
本研究的目的是探索水稻土中微生物介导的砷氧化固定与砷释放机制。具体来说，本研究将：
1.确定影响水稻土中微生物介导的砷氧化固定与砷释放的主要因素和机制；
2.分离鉴定水稻土中参与砷氧化固定和砷释放的微生物，并确定其菌株特征和代谢途径；
3.研究微生物介导的砷氧化固定和砷释放过程中相关的基因表达和代谢途径，揭示可能的调控机制。
研究方法：
本研究将采用分子生物学、微生物学、生态化学和生物化学等方法，具体而言，我们将：
1.通过采集不同的水稻土样品，分析不同因素对砷氧化固定和砷释放的影响，建立基准线模型；
2.筛选具有砷氧化和砷释放功能的微生物菌株，并用16SrRNA分子生物学方法进行分类鉴定；
3.通过代谢组学和基因组学方法，研究微生物菌株的代谢途径和基因表达，从而探究介导砷氧化固定和砷释放的可能机制；
4.进一步研究微生物介导的砷氧化固定和砷释放的调控机制。
研究意义：
本研究将从微观上揭示水稻土中微生物介导的砷氧化固定和砷释放机制，为控制水稻中砷含量提供科学依据。在农业生产中，科学合理地防治砷污染对于保障人类健康和粮食安全具有重要意义。此外，本研究还可以为开发高效的砷污染土壤修复技术提供理论基础。
研究进度：
本研究历时三年，计划如下：
第一年：
1.采集不同水稻土样品，建立基准线模型；
2.分离鉴定有砷氧化和砷释放功能的微生物菌株；
3.对微生物菌株进行分类鉴定和生理生化特性的测定。
第二年：
1.进行微生物介导的砷氧化固定和砷释放过程中相关基因表达和代谢途径的研究；
2.研究微生物介导的砷氧化固定和砷释放的调控机制。
第三年：
1.没有完成的重要内容的实验；
2.论文撰写和发布。
参考文献：
1.Ghosh,S.,&Routh,J.(2017).Arsenicmobilizationingroundwater:ageochemicalstudyinmurshidabaddistrict,westBengal,India.AppliedWaterScience,7(1),17-26.
2.Meharg,A.A.,&Rahman,M.M.(2003).ArseniccontaminationofBangladeshpaddyfieldsoils:implicationsforricecontributiontoarsenicconsumption.Environmentalscience&technology,37(2),229-234.
3.Lu,X.,Li,L.Y.,Tian,S.K.,Jiang,N.,&Yang,K.(2018).BiomediatedextractionofironandarsenicfromcontaminatedsoilusingAcidithiobacillusferrooxidans.EnvironmentalPollution,235,757-765.
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