俞慧友

 

    不久前，湖南雜交水稻研究中心發(fā)布消息稱，該中心研發(fā)出了雜交稻親本品系“低鎘1號(hào)”和組合“兩優(yōu)低鎘1號(hào)”，即便種植于高鎘污染稻區(qū)，也能出“鎘”而不染。這意味著稻米安全從品種上有了更多保障。

 

    因此，這一技術(shù)被不少網(wǎng)友稱為我國(guó)水稻種植技術(shù)上的又一次彎道超車。那么，這項(xiàng)新技術(shù)究竟是如何幫水稻降鎘的？

 

    農(nóng)業(yè)科學(xué)家曾提出很多應(yīng)對(duì)稻米鎘污染的“應(yīng)急”策略。如研發(fā)出將田中鎘通過微生物活化后從土壤中泵出的技術(shù)；通過選育低鎘品種、灌溉和調(diào)節(jié)土壤pH值到7.0以上，實(shí)現(xiàn)綜合降鎘的“VIP”技術(shù)；發(fā)布應(yīng)急性鎘低積累水稻品種等等。

 

    湖南雜交水稻研究中心研究員趙炳然介紹，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的籽粒鎘低積累水稻品種技術(shù)，主要通過基因組編輯技術(shù)與水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用技術(shù)的集成創(chuàng)新，在國(guó)際上率先建立了培育低鎘秈型雜交稻親本及組合的技術(shù)體系。用此方法，他們快速、精準(zhǔn)培育出了不含任何外源基因的低鎘雜交稻組合。

 

    團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩年，在高鎘大田進(jìn)行鑒定，其糙米鎘含量穩(wěn)定在0.06mg/kg以下，遠(yuǎn)低于0.2mg/kg的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和0.4mg/kg的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。“只降低鎘含量，不影響原始品種（系）的產(chǎn)量、品質(zhì)等綜合農(nóng)藝性狀。與相同情況下的對(duì)照品種，包括‘應(yīng)急性低鎘品種’相比，稻米鎘含量都顯著降低。”趙炳然說。

 

    兩優(yōu)低鎘1號(hào)，通過對(duì)雜交稻骨干親本材料，運(yùn)用基因組編輯技術(shù)CRISPR/Cas9，定點(diǎn)突變鎘吸收主效基因，有效阻斷水稻吸鎘。“我們轉(zhuǎn)入的外源基因和突變基因，在突變體的后代自交群體中會(huì)發(fā)生分離，其中一部分突變單株不含外源基因。通過分子檢測(cè)突變株的后代群體，可快速篩選到不含任何外源基因的純合突變體單株。因此，最終培育出的組合，不含轉(zhuǎn)基因成分。”趙炳然說。

 

    對(duì)鎘這樣的有害元素，植物并沒有專門的吸收通道。此前的研究證明，鎘易通過錳的轉(zhuǎn)運(yùn)通道，被水稻所吸收。因此，該低鎘水稻組合的培育，是敲除了水稻運(yùn)輸、吸收錳元素的轉(zhuǎn)運(yùn)通道，從而阻止鎘的進(jìn)入。這意味著，此類低鎘品種會(huì)影響水稻對(duì)錳的攝入。正基于此，趙炳然表示，對(duì)該品種是否具有廣適性，還有待進(jìn)一步研究。