水稻免疫镉污染 培养不走寻常路

不久前，湖南杂交水稻研讨中心发布音讯称，该中心研制出了杂交稻亲本品系“低镉1号”和组合“两优低镉1号”，即使栽培于高镉污染稻区，也能出“镉”而不染。

这意味着粮食安全从质量上有了更多保证。因而，这一技能被不少网友称为我国水稻栽培技能上的又一次弯道超车。

这项新技能究竟是怎么帮水稻降镉的？是否为转基因技能？对人体是否会有后续影响？科技日报记者就此采访了有关专家。

低镉水稻可“免疫”高镉污染地

怎么让稻米防止镉污染，研讨由来已久。

农业科学家曾提出许多应对稻米镉污染的战略。如研制出将田中镉经过微生物活化后从土壤中泵出的技能；经过选育低镉种类、灌溉和调理土壤pH值到7.0以上，完成归纳降镉的“VIP”技能；发布应急性镉低堆集水稻种类等等……但即使是“应急”种类，栽培在高镉污染稻区，其稻米中镉含量仍超出国家标准。“VIP”技能等方法，在下降土壤和种类的镉含量上可行，但费用较高。挑选和培养“籽粒镉低堆集水稻种类”是现在最直接和经济的方法。

湖南杂交水稻研讨中心研讨员赵炳然介绍，团队研制的籽粒镉低堆集水稻种类技能，首要经过基因组修改技能与水稻杂种优势使用技能的集成立异，在国际上首先建立了培养低镉籼型杂交稻亲本及组合的技能系统。用此方法，他们快速、精准培养出了不含任何外源基因的低镉杂交稻组合。

团队经过两年，在高镉大田进行判定，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。“只下降镉含量，不影响原始种类（系）的产值、质量等归纳农艺性状。与相同情况下的对照种类，包含‘应急性低镉种类’比较，稻米镉含量都明显下降。”赵炳然说。

技能涉转基因但产品不含转基因

该品系和组合是否为转基因技能培养？是否为转基因种类？

对大众遍及重视的这两个问题，赵炳然回应：“培养进程中使用的基因组修改技能，的确是触及转基因进程的新技能。但经过一年两代繁育挑选后，可取得不含任何转基因成分的骤变植株，这与传统转基因技能从程序、效果上看，都有实质不同。”

所谓基因组修改技能，是一种可在基因组水平上对DNA序列进行润饰、改造的分子技能。因其可快速精准地对作物本身基因进行骤变，完成对作物相关农艺性状的改进，已敏捷发展为作物遗传改进的重要手法。基因修改技能的进程，既能模仿基因组的物理诱变和化学诱变，又具有高效定点诱变基因的共同优势。

“但它有别于传统转基因技能。”赵炳然介绍，传统意义上的转基因技能是做“加法”，搬运外源有利性状基因到作物中；而基因组修改技能则为“减法”，骤变作物本身晦气性状基因。因而，经过基因修改技能取得的农作物，在美国及欧洲多国，被视为惯例种类办理。

两优低镉1号，经过对杂交稻主干亲本资料，运用基因组修改技能CRISPR/Cas9，定点骤变镉吸收主效基因，有用阻断水稻吸镉。“我们转入的外源基因和骤变基因，在骤变体的子孙自交集体中会发作别离，其间一部分骤变单株不含外源基因。经过分子检测骤变株的子孙集体，可快速挑选到不含任何外源基因的纯合骤变体单株。因而，终究培养出的组合，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。此前的研讨证明，镉易经过锰的转运通道，被水稻所吸收。因而，该低镉水稻组合的培养，是敲除了水稻运送、吸收锰元素的转运通道，然后阻挠镉的进入。这意味着，此类低镉种类会影响水稻对锰的摄入。正基于此，赵炳然表明，对该种类是否在镉污染农田具广适性，还有待进一步研讨。

“这套效果是水稻育种中的一项严重突破。它在使用中好操作，降镉本钱不高，简单易行，值得推行。”中国工程院院士袁隆平说。

社会上也有一种声响以为，这种方法关于土壤污染管理而言，“治标不治本”。

湖南省镉低堆集农作物种类挑选与选育首席科学家、湖南省农科院党委书记柏连阳称，土壤污染归纳管理研讨，与水稻低镉种类培养并不抵触。土壤污染管理，是全世界均面对的严重难题。在未取得土壤污染修正“全处理方案”前，对农作物镉等重金属污染问题的处理，不能放松。

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