水稻控“毒”新機制，有助防控“鎘大米”

鄭瑩瑩

最近，Nature Communications雜志在線發表了中科院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所龔繼明研究組的題為“防御素類似蛋白驅動的水稻鎘外排和分配”的研究論文。據悉，科學家新發現的這種控制水稻重金屬鎘積累的機制，有助防控鎘含量超標的“毒大米”。

水稻是中國重要的糧食作物。據初步估計，中國耕地面積的20%以上受到鎘、砷、鉛等重金屬污染，其每年造成的糧食減產和污染分別達到千萬噸以上，類似有毒“鎘大米”的事件不斷發生。

龔繼明研究組與兄弟單位聯合，搜集了中國的代表性水稻品種并進行了大規模的篩選。通過10年的接力，研究組的黃婧博士和羅勁松博士最終克隆到了鎘積累的關鍵調控基因CAL1，而且發現了一種很有意思的機制：CAL1是一個分子量不大的植物蛋白，它在細胞內合成后，與鎘進行“特異結合”，并將鎘排除出細胞外，從而有效降低細胞內鎘的積累。

龔繼明研究員表示，CAL1基因這樣的一種工作方式，使得科學家們可以定向改造作物，讓水稻的稻草中積累更多的重金屬鎘，卻不增加稻米中鎘的含量，“使得我們有可能在中國面積廣大的中低度污染農田里安全生產農作物，同時還能逐步對這些農田進行修復，讓這些農田在不影響生產的前提下，逐步得到治理，最終變成清潔的生產用地。”

據悉，此論文是龔繼明研究團隊“修復型水稻的遺傳基礎”的系列論文之一，中科院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所羅勁松博士、黃婧博士和中國水稻研究所曾大力研究員為論文共同第一作者，龔繼明研究員和錢前研究員為共同通訊作者。此工作得到了國家杰出青年科學基金、基金委創新群體基金，以及中科院戰略性先導科技專項等資助。

（來源：中國新聞網）