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中科院植物所等捕获水稻富集镉的“元凶”

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2019-06-25 来源:中国科学报
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记者从中国科学院植物研究所获悉,该所副研究员何振艳研究组与中国农业大学团队合作,通过全基因组关联分析技术和基因功能验证体系,鉴定出水稻中一个重金属元素镉的主动转运蛋白,并揭示了籼稻和粳稻在镉积累上出现差异的有关分子机制,为低镉水稻品种的培育提供了参考。相关成果日前发表在《自然—通讯》上。

  研究人员在水稻中鉴定到一个镉的次级主动转运蛋白,其主要在水稻根的质膜上表达,参与了水稻根部镉吸收和籽粒镉积累过程。该蛋白缺失可显着降低水稻对镉的吸收效率和籽粒镉积累量。

  研究人员进一步研究发现,在籼稻和粳稻中基因型出现显着分化。田间试验显示,将粳稻基因型导入籼稻品种后,含有该基因型的水稻近等基因系籽粒镉含量可显着降低。研究表明,该基因型在低镉籼稻育种方面有很大的应用潜力。

  水稻是我国主要的粮食作物,分成籼稻、粳稻两个亚种,其中籼稻主要在南方地区种植。水稻容易吸收和富集镉元素,镉通过食物链进入人体,会严重威胁人类健康。近年来,我国稻米镉污染问题形势严峻,其中南方稻米镉污染情况尤为严重。籼稻较粳稻具有更强的镉积累能力,可能是南方稻米镉超标的一个重要原因。作者: 丁佳

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41467-019-10544-y

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