镉大米”危害人体健康 看低镉水稻如何“消灭”它

  稻米镉污染问题,一度让人谈“镉”色变。如今,湖南省农业科学院的水稻专家通过基因组编辑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,定点突变水稻吸收镉的关键基因,从而有效阻断水稻对镉的吸收,降低水稻植株的镉含量。那么,镉对人体有什么危害?水稻的含镉问题是如何造成的?新培育出来的低镉水稻会影响稻米的生长和产量吗?何时能大面积应用、推广低镉水稻?

  水稻镉超标之所以受到人们的关注,主要是因为镉是一种对人体有害的重金属,一旦摄入,它在体内的半衰期将长达10-30年,会在人体的骨骼和肾脏等部位不断富集,引发骨质疏松、肾功能衰竭、癌症及心血管疾病等。

  造成水稻镉超标的原因并非是单一的,除了土壤本身含镉以外,随着我国工业化的发展,采矿冶炼产生的废水、废气的排放,含镉磷肥施用等,造成了耕地镉污染。据统计,我国有1300万公顷的耕地被镉污染。而水稻既是我国主要的粮食作物之一,也是容易蓄积镉的作物之一,稻田中的镉通过水稻的根系被吸收,并向上运输到茎、叶和稻米中。我国南方稻区由于酸性的红壤分布广(酸性土壤有效态镉含量高),籼稻为主的种植模式(相对粳稻多数籼稻蓄积镉的能力更强),加剧了稻米镉污染风险。

  由于镉不是植物必需的矿质元素,一般认为水稻并没有特异性吸收镉的基因,而水稻中的镉则是通过被吸收的锰等必需矿质元素顺带被吸收进根系的,所以,低镉水稻在降低镉吸收的同时,会影响到锰的吸收。

  既然低镉水稻会影响水稻对锰的吸收,那这会影响稻米的生长吗?锰是植物必需的微量元素,维持水稻正常生长并不需要大量的锰。由于水稻在全生育期内有大量时间都是处于淹水种植状态,在这种土壤条件下,有效态锰含量较高,所以在一般种植条件下的水稻中的锰含量会远远超过其正常生长发育的需求,同时,水稻已经进化出了一系列的机制来解除体内的高锰含量带来的毒害效应。所以,即使低镉水稻的锰含量大大降低,只要在正常栽培条件下,水稻的生长是不会受到影响的。

  目前,低镉水稻还需要在不同生态和土壤条件下试验和示范,以熟化成果,如果政策许可,2-3年后即可实现大面积应用。此外,低镉水稻降低镉含量的技术也可以尝试延用到其它农作物上,但需要试验和鉴定。(高黎明)

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