導讀：該研究結果表明，通過多年多點試驗可以篩選到重金屬穩定低積累水稻品種，對在中低污染農田進行安全生產有重要意義。但是水稻鎘、砷積累是一對矛盾，對其原因需要進一步研究。
中科院生態環境研究中心副研究員段桂蘭博士等人剛剛在Rice 雜志發表文章（Duan et al. 2017. Rice，10:9. http://rdcu.be/qskO），報導了重金屬低積累水稻品種篩選工作的最新進展。該項研究工作由南京農業大學趙方杰教授主持，中科院生態環境中心、中國農科院水稻研究所等單位參加，由公益性行業（農業）科研項目資助（201403015）。
研究團隊挑選了471個南方高產主栽水稻品種，在湖南攸縣、湘潭縣和浙江富陽開展多年多點的大田試驗，試驗田土壤鎘含量屬于中低污染（0.39 – 1.4 mg/kg）,土壤砷含量12.2 – 22.5 mg/kg,土壤pH 4.9 – 5.6。
研究結果表明，稻米鎘、砷含量受環境和水稻遺傳因子影響。在同一試驗點，不同品種稻米鎘含量差異達10 - 29倍，砷含量差異達2.5倍。根據多年多點的試驗結果，篩選出以下穩定低積累品種，在試驗條件下稻米鎘或砷的含量未超標，這些品種適應于南方稻區。
通過多年多點篩選出來的穩定低積累水稻品種
進一步分析表明，稻米鎘含量與生育期有顯著正相關，而砷含量與生育期呈負相關。篩選到的低鎘品種大多數為中早熟品種，而低砷品種為中晚熟品種。稻米鎘、砷含量與秸稈鎘、砷含量有極顯著正相關，但稻米/秸稈鎘濃度比遠高于稻米/秸稈砷濃度比，說明鎘更容易從營養器官向籽粒轉運。
該研究結果表明，通過多年多點試驗可以篩選到重金屬穩定低積累水稻品種，對在中低污染農田進行安全生產有重要意義。但是水稻鎘、砷積累是一對矛盾，對其原因需要進一步研究。
趙方杰團隊近期的研究發現了水稻OsHMA3基因的一個新的突變位點，導致其功能喪失，鎘由根系向地上部運輸能力及在稻米中積累大幅度提高（Yan et al. 2016. Plant Cell Environ.39,1941–1954）。還發現了水稻OsHAC1基因參與調控砷還原及在水稻地上部的積累（Shi et al. 2016.Plant Physiol. 172, 1708–1719）。
（趙方杰：南京農業大學教授）
中國鄉村發現網轉自：微信號 土壤觀察
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