水稻控“毒”新機制，有助防控“鎘大米”

鄭瑩瑩

最近，Nature Communications雜志在線發(fā)表了中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所龔繼明研究組的題為“防御素類似蛋白驅(qū)動的水稻鎘外排和分配”的研究論文。據(jù)悉，科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)的這種控制水稻重金屬鎘積累的機制，有助防控鎘含量超標(biāo)的“毒大米”。

水稻是中國重要的糧食作物。據(jù)初步估計，中國耕地面積的20%以上受到鎘、砷、鉛等重金屬污染，其每年造成的糧食減產(chǎn)和污染分別達到千萬噸以上，類似有毒“鎘大米”的事件不斷發(fā)生。

龔繼明研究組與兄弟單位聯(lián)合，搜集了中國的代表性水稻品種并進行了大規(guī)模的篩選。通過10年的接力，研究組的黃婧博士和羅勁松博士最終克隆到了鎘積累的關(guān)鍵調(diào)控基因CAL1，而且發(fā)現(xiàn)了一種很有意思的機制：CAL1是一個分子量不大的植物蛋白，它在細胞內(nèi)合成后，與鎘進行“特異結(jié)合”，并將鎘排除出細胞外，從而有效降低細胞內(nèi)鎘的積累。

龔繼明研究員表示，CAL1基因這樣的一種工作方式，使得科學(xué)家們可以定向改造作物，讓水稻的稻草中積累更多的重金屬鎘，卻不增加稻米中鎘的含量，“使得我們有可能在中國面積廣大的中低度污染農(nóng)田里安全生產(chǎn)農(nóng)作物，同時還能逐步對這些農(nóng)田進行修復(fù)，讓這些農(nóng)田在不影響生產(chǎn)的前提下，逐步得到治理，最終變成清潔的生產(chǎn)用地。”

據(jù)悉，此論文是龔繼明研究團隊“修復(fù)型水稻的遺傳基礎(chǔ)”的系列論文之一，中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所羅勁松博士、黃婧博士和中國水稻研究所曾大力研究員為論文共同第一作者，龔繼明研究員和錢前研究員為共同通訊作者。此工作得到了國家杰出青年科學(xué)基金、基金委創(chuàng)新群體基金，以及中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等資助。

（來源：中國新聞網(wǎng)）