科技日报记者 俞慧友 通讯员夏润龙 贺中华

28日,记者从在长沙召开,中国农学会组织的“镉低积累水稻多点试验现场评议会”上获悉,湖南杂交水稻研究中心赵炳然课题组研创的、适于重度镉污染稻田种植的低镉水稻组合“两优低镉1号”,今年在全国多地高镉田试种,获成功。

多年前,“镉大米”问题的出现,让人们“谈镉色变”。此方面的研究也陆续展开,如通过选育低镉水稻品种、灌溉、调节土壤pH值等方式和技术来降低土壤镉值。其中,培育镉低积累水稻,即“低镉水稻”品种,是解决“镉大米”问题最直接和经济的方法。

在“湖南省镉低积累农作物品种筛选与选育”、“镉低积累水稻品种选育”等项目支持下,赵炳然课题组通过基因组编辑技术与杂种优势利用技术的集成创新,于2017年在国际上率先建立了杂交稻“亲本去镉技术”。团队通过基因组编辑技术定点突变了主栽杂交稻亲本的镉吸收主效基因OsNramp5,研创出了适于重度镉污染稻田种植的低镉水稻杂交组合“两优低镉1号”,及其亲本低镉1号和低镉1S。经2年3点镉重度污染田(土壤全镉含量1.5-2.4 mg/kg)试验发现,在不影响产量和品质的前提下,“低镉水稻”的稻米镉含量可稳定控制在0.07 mg/kg以下,远低于0.2 mg/kg的国家标准和0.4mg/kg的国际标准。

在去年,于湘潭河口镇高镉试验田(土壤全镉含量1.5 mg/kg)种植低镉水稻“控镉”成功后,今年,湖南省农科院再度组织开展了“低镉水稻”多点生态试验,在湖南、江西、和湖北三省共8个镉污染程度不同的试验田。进一步测试“低镉水稻”在不同镉和锰浓度、不同类型土壤及不同栽培方式下,其降镉效果和主要农艺性状。

“镉低积累水稻多点试验现场评议会”上,多点试验结果获公布:8个不同生态点试验中,在土壤全镉含量为0.53-1.46mg/kg、全锰含量为103-662 mg/kg、pH值为5.3-7.8的大田条件下,低镉1号的稻谷镉含量为0.03-0.09mg/kg,两优低镉1号的稻谷镉含量为0.02-0.08 mg/kg,远低于对照品种的稻谷镉含量和国家0.2 mg/kg限量标准值。

以中国科学院院士刘耀光等专家组成的专家组综合评议中认为:赵炳然团队运用基因组编辑技术率先建立的稻米镉低积累的“籼型杂交稻培育技术体系”,快速、精准的培育出了不含外源基因的镉低积累籼型杂交水稻亲本“低镉1号”及其组合“两优低镉1号”。两者均具较好的生态适应性,可用于在土壤镉污染大田条件下种植,能生产出镉含量不超标的稻米,具良好的应用推广种植前景。

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