重金属稳定低积累主栽水稻品种筛选工作取得新进展|研究

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该研究结果表明，通过多年多点试验可以筛选到重金属稳定低积累水稻品种，对在中低污染农田进行安全生产有重要意义。但是水稻镉、砷积累是一对矛盾，对其原因需要进一步研究。

文/赵方杰（南京农业大学教授）

来源：土壤观察—作者赐稿

中科院生态环境研究中心副研究员段桂兰博士等人刚刚在Rice 杂志发表文章（Duan et al. 2017. Rice，10:9. http://rdcu.be/qskO），报导了重金属低积累水稻品种筛选工作的最新进展。该项研究工作由南京农业大学赵方杰教授主持，中科院生态环境中心、中国农科院水稻研究所等单位参加，由公益性行业（农业）科研项目资助（201403015）。

研究团队挑选了471个南方高产主栽水稻品种，在湖南攸县、湘潭县和浙江富阳开展多年多点的大田试验，试验田土壤镉含量属于中低污染（0.39 – 1.4 mg/kg）,土壤砷含量12.2 – 22.5 mg/kg,土壤pH 4.9 – 5.6。

研究结果表明，稻米镉、砷含量受环境和水稻遗传因子影响。在同一试验点，不同品种稻米镉含量差异达10 - 29倍，砷含量差异达2.5倍。根据多年多点的试验结果，筛选出以下稳定低积累品种，在试验条件下稻米镉或砷的含量未超标，这些品种适应于南方稻区。

通过多年多点筛选出来的稳定低积累水稻品种

低镉品种	低砷品种
株两优168 深优957 隆平602 T-优535 杰丰优1 I-优899 威优402 威优463	甬优17 甬优538 岗优94-11 Y-两优1998 II-优936 II-优310

进一步分析表明，稻米镉含量与生育期有显著正相关，而砷含量与生育期呈负相关。筛选到的低镉品种大多数为中早熟品种，而低砷品种为中晚熟品种。稻米镉、砷含量与秸秆镉、砷含量有极显著正相关，但稻米/秸秆镉浓度比远高于稻米/秸秆砷浓度比，说明镉更容易从营养器官向籽粒转运。

该研究结果表明，通过多年多点试验可以筛选到重金属稳定低积累水稻品种，对在中低污染农田进行安全生产有重要意义。但是水稻镉、砷积累是一对矛盾，对其原因需要进一步研究。

赵方杰团队近期的研究发现了水稻OsHMA3基因的一个新的突变位点，导致其功能丧失，镉由根系向地上部运输能力及在稻米中积累大幅度提高（Yan et al. 2016. Plant Cell Environ.39,1941–1954）。还发现了水稻OsHAC1基因参与调控砷还原及在水稻地上部的积累（Shi et al. 2016.Plant Physiol. 172, 1708–1719）。

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