突变吸镉基因可解决“镉大米”问题

稻米镉污染已成为全球性的食品安全问题。如今，专家找到了应对这一问题的新途径。

“我们在水稻育种上有了一个突破性技术，可以把亲本中含镉或者吸镉的基因‘敲掉，亲本干净了，种子自然就干净了。” 在2017年国家水稻新品种与新技术展示现场观摩会上，中国工程院院士、“杂交水稻之父”袁隆平宣布了这项重大成果。

湖南杂交水稻研究中心研究员赵炳然团队率先成功培育出低镉杂交稻组合“低镉1号”和“两优低镉1号”。日前，湖南省农学会组织专家到团队所做的一块镉高污染试验田中，进行了现场评议。专家一致认为，低镉杂交稻组合的降镉效果显著。该系统性成果有望从根本上解决我国“镉大米”问题。

平均含镉量下降90%以上

在我国的长江流域及华南稻区，由于稻田镉污染及土壤酸化等原因，稻米镉污染问题较为突出。用常规方法筛选出的“应急性低镉品种”在高污染稻田生产稻米依然镉超标。选育高镉田“低镉水稻”品种是解决这一问题直接且最经济的途径。

赵炳然团队经4年攻关，以杂交稻骨干亲本为受体材料，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，率先建立了快速、精准培育不含任何外源基因的低镉籼型杂交稻亲本品系及组合的技术体系。基于该技术，团队已研创出首个低镉恢复系、首个低镉不育系和首个低镉杂交稻组合。

經过两年3个点高镉污染大田试验的反复鉴定，低镉恢复系及组合在全镉含量为1.5mg/kg～2.4mg/kg的高镉稻田种植，稻米镉含量均低于0.06mg/kg。国家标准是0.2mg/kg。据团队成员唐丽博士介绍，其机理是定点突变了水稻吸收镉的基因，从而有效阻断水稻对镉的吸收，降低了水稻的镉含量。

评议会上，专家组对测试材料及对照组的5次重复试验共40个小区进行了抽样、鉴定，低镉恢复系及组合稻谷镉含量均为0.06mg/kg左右，比“应急性低镉水稻”对照品种湘晚籼13号和深两优5814的稻谷镉含量分别下降了90%以上。

简单易行值得推广

“这种方式不改变原水稻品种的产量、品质及任何性状，只大幅降低了品种的镉吸收能力，产出大米更安全。”湖南省农科院“湖南省镉低积累农作物品种筛选与选育”首席科学家柏连阳说。

柏连阳表示，这是一种可复制的方法和手段，可应用到玉米、油菜等品种的低镉改良中。未来，团队将尝试对更多高产优质超级稻品种进行降镉培育，以获取更多好的低镉稻米品种。

“富硒是有益的，富镉却是有害的。这套成果是水稻育种中的一项重大突破，在应用中好操作，降镉成本不高，简单易行，值得推广。”袁隆平说。（据科技日报、湖南日报）endprint