突變吸鎘基因可解決“鎘大米”問題

稻米鎘污染已成為全球性的食品安全問題。如今，專家找到了應對這一問題的新途徑。

“我們在水稻育種上有了一個突破性技術，可以把親本中含鎘或者吸鎘的基因‘敲掉，親本干凈了，種子自然就干凈了。” 在2017年國家水稻新品種與新技術展示現場觀摩會上，中國工程院院士、“雜交水稻之父”袁隆平宣布了這項重大成果。

湖南雜交水稻研究中心研究員趙炳然團隊率先成功培育出低鎘雜交稻組合“低鎘1號”和“兩優低鎘1號”。日前，湖南省農學會組織專家到團隊所做的一塊鎘高污染試驗田中，進行了現場評議。專家一致認為，低鎘雜交稻組合的降鎘效果顯著。該系統性成果有望從根本上解決我國“鎘大米”問題。

平均含鎘量下降90%以上

在我國的長江流域及華南稻區，由于稻田鎘污染及土壤酸化等原因，稻米鎘污染問題較為突出。用常規方法篩選出的“應急性低鎘品種”在高污染稻田生產稻米依然鎘超標。選育高鎘田“低鎘水稻”品種是解決這一問題直接且最經濟的途徑。

趙炳然團隊經4年攻關，以雜交稻骨干親本為受體材料，通過基因組編輯技術與水稻雜種優勢利用技術的集成創新，率先建立了快速、精準培育不含任何外源基因的低鎘秈型雜交稻親本品系及組合的技術體系。基于該技術，團隊已研創出首個低鎘恢復系、首個低鎘不育系和首個低鎘雜交稻組合。

經過兩年3個點高鎘污染大田試驗的反復鑒定，低鎘恢復系及組合在全鎘含量為1.5mg/kg～2.4mg/kg的高鎘稻田種植，稻米鎘含量均低于0.06mg/kg。國家標準是0.2mg/kg。據團隊成員唐麗博士介紹，其機理是定點突變了水稻吸收鎘的基因，從而有效阻斷水稻對鎘的吸收，降低了水稻的鎘含量。

評議會上，專家組對測試材料及對照組的5次重復試驗共40個小區進行了抽樣、鑒定，低鎘恢復系及組合稻谷鎘含量均為0.06mg/kg左右，比“應急性低鎘水稻”對照品種湘晚秈13號和深兩優5814的稻谷鎘含量分別下降了90%以上。

簡單易行值得推廣

“這種方式不改變原水稻品種的產量、品質及任何性狀，只大幅降低了品種的鎘吸收能力，產出大米更安全。”湖南省農科院“湖南省鎘低積累農作物品種篩選與選育”首席科學家柏連陽說。

柏連陽表示，這是一種可復制的方法和手段，可應用到玉米、油菜等品種的低鎘改良中。未來，團隊將嘗試對更多高產優質超級稻品種進行降鎘培育，以獲取更多好的低鎘稻米品種。

“富硒是有益的，富鎘卻是有害的。這套成果是水稻育種中的一項重大突破，在應用中好操作，降鎘成本不高，簡單易行，值得推廣。”袁隆平說。（據科技日報、湖南日報）endprint