“吸镉”基因突变:湖南培育出镉低积累杂交水稻组合

稻米镉污染,袁隆平,

“吸镉”基因突变:湖南培育出镉低积累杂交水稻组合

科技日报长沙9月29日电(记者俞慧友 通讯员曹希雅 宗锦涛)

稻米镉污染问题,一度让人们谈“镉”色变。如今,水稻专家找到了新的应对途径。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”。9月27-29日,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,亲本品系“低镉1号”、及“两优低镉1号”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,经济、实用、安全,具广阔应用前景。

我国长江流域及华南稻区,因稻田镉污染及土壤酸化等原因,“镉”问题一直是老大难。湖南省杂交水稻中心栽培专家张玉烛介绍,降镉,有一套“VIP”法则。即通过选育低镉品种、灌溉和调节土壤PH值到7.0以上。其中,选育籽粒镉低积累水稻品种,是降镉最直接且最经济的途径。

赵炳然团队,经四年攻关,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。

此次,南京农业大学、中国水稻研究所、农业部环境保护科研监测所、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、中国农业科学院作物科学研究所、广东省农科院水稻研究所、华南农业大学、作物遗传与种质创新国家重点实验室、湖南农业大学等单位专家组成的专家组,对“低镉水稻”镉含量等性状进行了鉴定。

在土壤全镉含量1.5 mg/kg、有效镉含量0.9 mg/kg、pH值6.1的试验田里,恢复系“低镉1号”及“两优低镉1号”,群体整齐一致。其株高、株叶形态、生育期等主要农艺性状,与未敲除前的原品种,无明显差异。“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,产出大米更安全生态。”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。

专家对总面积约4亩的测试材料,和对照的5次重复试验共40个小区进行抽样和鉴定发现,“低镉1号”及“两优低镉1号”,较对照品种湘晚籼13号、深两优5814等稻谷镉含量下降了90%以上。

专家认为,这一成果的获得,使得常规方法筛选出的“应急性低镉品种”,在高污染稻田生产稻米依然镉超标的技术瓶颈被突破。所培育出的籼型杂交水稻亲本与组合,适宜高镉污染稻田栽培。

柏连阳表示,这是一种可复制的方法和手段,其可应用到玉米、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。这套成果在应用中好操作,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。





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责任编辑:赵卫华
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