镉砷超低积累两系杂交水稻创制成功

科技日报讯 （记者马爱平）记者7月26日从中国水稻研究所获悉，中国工程院院士胡培松团队成功创制了籽粒中镉和砷超低积累的两系杂交水稻，为镉砷等重金属复合污染地区生产重金属不超标稻米提供了解决方案。相关研究成果日前发表在国际期刊《植物生物技术》。

稻米中镉和砷过量积累将严重威胁大米消费人群健康。由于水稻生长环境及土壤中镉砷的化学特性等因素影响，水稻籽粒中镉和砷含量通常存在负相关性。研究人员很难筛选到镉和砷同时低积累的水稻品种。

“目前，关于水稻重金属低积累的研究通常针对单个基因或单个重金属元素展开，在生产应用中仍存在一定局限性。创制镉砷同步低积累的杂交水稻品种，使其能适宜镉砷等复合污染地区种植并推广，在保障水稻产量前提下，对提升稻米品质安全和确保大米消费人群健康具有重要意义。”论文通讯作者胡培松说。

研究人员首先在中嘉早17和C两优17系列杂交稻中，分别研究了相关镉调控关键基因的降镉能力，获得了降镉效应最优且综合农艺性状优良的低镉品种株系。同时，利用水稻砷吸收转运主效基因创制了携带不同镉和砷调控基因的植株。

“利用上述植株进行配组，并对后续杂交稻组合籽粒进行重金属元素测定。在大田种植环境下，携带镉调控基因的水稻籽粒中，镉含量分别降低了64.6%—85.2%；携带砷调控基因的水稻籽粒中，砷含量分别降低了42.3%—48.2%；同时携带镉砷调控基因的水稻籽粒中，镉和砷含量也显著降低，镉含量下降了72.9%—78.8%，砷含量下降了42.9%—53.2%。”论文第一作者、中国水稻研究所研究员胡时开告诉记者。

最终，结合稻米品质测定和综合农艺性状考查，研究人员筛选出镉、砷同步超低积累且综合性状表现优良的杂交稻品系及最优等位基因型组合。