湖南杂交水稻研究中心研发出籽粒镉低积累水稻品种技术

    俞慧友

 

    不久前，湖南杂交水稻研究中心发布消息称，该中心研发出了杂交稻亲本品系“低镉1号”和组合“两优低镉1号”，即便种植于高镉污染稻区，也能出“镉”而不染。这意味着稻米安全从品种上有了更多保障。

 

    因此，这一技术被不少网友称为我国水稻种植技术上的又一次弯道超车。那么，这项新技术究竟是如何帮水稻降镉的？

 

    农业科学家曾提出很多应对稻米镉污染的“应急”策略。如研发出将田中镉通过微生物活化后从土壤中泵出的技术；通过选育低镉品种、灌溉和调节土壤pH值到7.0以上，实现综合降镉的“VIP”技术；发布应急性镉低积累水稻品种等等。

 

    湖南杂交水稻研究中心研究员赵炳然介绍，该团队研发的籽粒镉低积累水稻品种技术，主要通过基因组编辑技术与水稻杂种优势利用技术的集成创新，在国际上率先建立了培育低镉籼型杂交稻亲本及组合的技术体系。用此方法，他们快速、精准培育出了不含任何外源基因的低镉杂交稻组合。

 

    团队经过两年，在高镉大田进行鉴定，其糙米镉含量稳定在0.06mg/kg以下，远低于0.2mg/kg的国家标准和0.4mg/kg的国际标准。“只降低镉含量，不影响原始品种（系）的产量、品质等综合农艺性状。与相同情况下的对照品种，包括‘应急性低镉品种’相比，稻米镉含量都显著降低。”赵炳然说。

 

    两优低镉1号，通过对杂交稻骨干亲本材料，运用基因组编辑技术CRISPR/Cas9，定点突变镉吸收主效基因，有效阻断水稻吸镉。“我们转入的外源基因和突变基因，在突变体的后代自交群体中会发生分离，其中一部分突变单株不含外源基因。通过分子检测突变株的后代群体，可快速筛选到不含任何外源基因的纯合突变体单株。因此，最终培育出的组合，不含转基因成分。”赵炳然说。

 

    对镉这样的有害元素，植物并没有专门的吸收通道。此前的研究证明，镉易通过锰的转运通道，被水稻所吸收。因此，该低镉水稻组合的培育，是敲除了水稻运输、吸收锰元素的转运通道，从而阻止镉的进入。这意味着，此类低镉品种会影响水稻对锰的摄入。正基于此，赵炳然表示，对该品种是否具有广适性，还有待进一步研究。