導(dǎo)讀：該研究結(jié)果表明，通過多年多點(diǎn)試驗(yàn)可以篩選到重金屬穩(wěn)定低積累水稻品種，對(duì)在中低污染農(nóng)田進(jìn)行安全生產(chǎn)有重要意義。但是水稻鎘、砷積累是一對(duì)矛盾，對(duì)其原因需要進(jìn)一步研究。
中科院生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員段桂蘭博士等人剛剛在Rice 雜志發(fā)表文章（Duan et al. 2017. Rice，10:9. http://rdcu.be/qskO），報(bào)導(dǎo)了重金屬低積累水稻品種篩選工作的最新進(jìn)展。該項(xiàng)研究工作由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)趙方杰教授主持，中科院生態(tài)環(huán)境中心、中國(guó)農(nóng)科院水稻研究所等單位參加，由公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研項(xiàng)目資助（201403015）。
研究團(tuán)隊(duì)挑選了471個(gè)南方高產(chǎn)主栽水稻品種，在湖南攸縣、湘潭縣和浙江富陽(yáng)開展多年多點(diǎn)的大田試驗(yàn)，試驗(yàn)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(jié)果表明，稻米鎘、砷含量受環(huán)境和水稻遺傳因子影響。在同一試驗(yàn)點(diǎn)，不同品種稻米鎘含量差異達(dá)10 - 29倍，砷含量差異達(dá)2.5倍。根據(jù)多年多點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果，篩選出以下穩(wěn)定低積累品種，在試驗(yàn)條件下稻米鎘或砷的含量未超標(biāo)，這些品種適應(yīng)于南方稻區(qū)。
通過多年多點(diǎn)篩選出來的穩(wěn)定低積累水稻品種
進(jìn)一步分析表明，稻米鎘含量與生育期有顯著正相關(guān)，而砷含量與生育期呈負(fù)相關(guān)。篩選到的低鎘品種大多數(shù)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(guān)，但稻米/秸稈鎘濃度比遠(yuǎn)高于稻米/秸稈砷濃度比，說明鎘更容易從營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)。
該研究結(jié)果表明，通過多年多點(diǎn)試驗(yàn)可以篩選到重金屬穩(wěn)定低積累水稻品種，對(duì)在中低污染農(nóng)田進(jìn)行安全生產(chǎn)有重要意義。但是水稻鎘、砷積累是一對(duì)矛盾，對(duì)其原因需要進(jìn)一步研究。
趙方杰團(tuán)隊(duì)近期的研究發(fā)現(xiàn)了水稻OsHMA3基因的一個(gè)新的突變位點(diǎn)，導(dǎo)致其功能喪失，鎘由根系向地上部運(yùn)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(fā)現(xiàn)了水稻OsHAC1基因參與調(diào)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(nóng)業(yè)大學(xué)教授）
中國(guó)鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自：微信號(hào) 土壤觀察
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