首页>要论>锐评 锐评
水稻免疫镉污染 培育不走寻常路
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。
这意味着粮食安全从质量上有了更多保障。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。
这项新技术究竟是如何帮水稻降镉的?是否为转基因技术?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
如何让稻米避免镉污染,研究由来已久。
农业科学家曾提出很多应对稻米镉污染的策略。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……但即便是“应急”品种,种植在高镉污染稻区,其稻米中镉含量仍超出国家标准。“VIP”技术等方式,在降低土壤和品种的镉含量上可行,但费用较高。筛选和培育“籽粒镉低积累水稻品种”是目前最直接和经济的方法。
湖南杂交水稻研究中心研究员赵炳然介绍,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?!爸唤档惋雍?,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?!闭员凰?。
技术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术培育?是否为转基因品种?
对公众普遍关注的这两个问题,赵炳然回应:“培育过程中利用的基因组编辑技术,的确是涉及转基因过程的新技术。但经过一年两代繁育筛选后,可获得不含任何转基因成分的突变植株,这与传统转基因技术从程序、结果上看,都有本质不同?!?/p>
所谓基因组编辑技术,是一种可在基因组水平上对DNA序列进行修饰、改造的分子技术。因其可快速精准地对作物自身基因进行突变,实现对作物相关农艺性状的改良,已迅速发展为作物遗传改良的重要手段。基因编辑技术的过程,既能模拟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独特优势。
“但它有别于传统转基因技术。”赵炳然介绍,传统意义上的转基因技术是做“加法”,转移外源有利性状基因到作物中;而基因组编辑技术则为“减法”,突变作物自身不利性状基因。因此,通过基因编辑技术获得的农作物,在美国及欧洲多国,被视为常规品种管理。
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?!拔颐亲氲耐庠椿蚝屯槐浠?,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,对该品种是否在镉污染农田具广适性,还有待进一步研究。
“这套成果是水稻育种中的一项重大突破。它在应用中好操作,降镉成本不高,简单易行,值得推广。”中国工程院院士袁隆平说。
社会上也有一种声音认为,这种办法对于土壤污染治理而言,“治标不治本”。
湖南省镉低积累农作物品种筛选与选育首席科学家、湖南省农科院党委书记柏连阳称,土壤污染综合治理研究,与水稻低镉品种培育并不冲突。土壤污染治理,是全世界均面临的重大难题。在未获得土壤污染修复“全解决方案”前,对农作物镉等重金属污染问题的解决,不能放松。
编辑:李敏杰
关键词:技术 水稻 品种 污染 基因
 
       
 


 中国制造助力孟加拉国首条河底隧道项目
中国制造助力孟加拉国首条河底隧道项目 澳大利亚猪肉产业协会官员看好进博会机遇
澳大利亚猪肉产业协会官员看好进博会机遇 联合国官员说叙利亚约1170万人需要人道主义援助
联合国官员说叙利亚约1170万人需要人道主义援助 伊朗外长扎里夫宣布辞职
伊朗外长扎里夫宣布辞职 中国南极中山站迎来建站30周年
中国南极中山站迎来建站30周年 联合国特使赴也门斡旋荷台达撤军事宜
联合国特使赴也门斡旋荷台达撤军事宜 以色列前能源部长因从事间谍活动被判11年监禁
以色列前能源部长因从事间谍活动被判11年监禁 故宫博物院建院94年来首开夜场举办“灯会”
故宫博物院建院94年来首开夜场举办“灯会”
 法蒂玛·马合木提
法蒂玛·马合木提 王召明
王召明 王霞
王霞 辜胜阻
辜胜阻 聂震宁
聂震宁 钱学明
钱学明 孟青录
孟青录 郭晋云
郭晋云 许进
许进 李健
李健 覺醒法師
覺醒法師 吕凤鼎
吕凤鼎 贺铿
贺铿 金曼
金曼 黄维义
黄维义 关牧村
关牧村 陈华
陈华 陈景秋
陈景秋 秦百兰
秦百兰 张自立
张自立 郭松海
郭松海 李兰
李兰 房兴耀
房兴耀 池慧
池慧 柳斌杰
柳斌杰 曹义孙
曹义孙 毛新宇
毛新宇 詹国枢
詹国枢 朱永新
朱永新 张晓梅
张晓梅 焦加良
焦加良 张连起
张连起 龙墨
龙墨 王名
王名 何水法
何水法 李延生
李延生 巩汉林
巩汉林 李胜素
李胜素 施杰
施杰 王亚非
王亚非 艾克拜尔·米吉提
艾克拜尔·米吉提 姚爱兴
姚爱兴 贾宝兰
贾宝兰 谢卫
谢卫 汤素兰
汤素兰 黄信阳
黄信阳 张其成
张其成 潘鲁生
潘鲁生 冯丹藜
冯丹藜 艾克拜尔·米吉提
艾克拜尔·米吉提 袁熙坤
袁熙坤 毛新宇
毛新宇 学诚法师
学诚法师 宗立成
宗立成 梁凤仪
梁凤仪 施 杰
施 杰 张晓梅
张晓梅


