水稻免疫镉污染培育不走寻常路权衡

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?科技就此采访了有关专家。

低镉水稻可免疫高镉污染地

其他国家的补贴主要体现在进入市场时的商业推广上 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。只降低镉含量，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。赵炳然说。

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。

所谓基因组技术，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;而基因组技术则为减法，突变作物自身不利性状基因。因此，通过基因技术获得的农作物，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，运用基因组技术CRISPR/Cas9，定点突变镉吸收主效基因，有效阻断水稻吸镉。我们转入的外源基因和突变基因，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。