不久前，湖南雜交水稻研究中心發(fā)布消息稱(chēng)，該中心研發(fā)出了雜交稻親本品系“低鎘1號(hào)”和組合“兩優(yōu)低鎘1號(hào)”，即便種植于高鎘污染稻區(qū)，也能出“鎘”而不染。

這意味著糧食安全從質(zhì)量上有了更多保障。因此，這一技術(shù)被不少網(wǎng)友稱(chēng)為我國(guó)水稻種植技術(shù)上的又一次彎道超車(chē)。

這項(xiàng)新技術(shù)究竟是如何幫水稻降鎘的？是否為轉(zhuǎn)基因技術(shù)？對(duì)人體是否會(huì)有后續(xù)影響？科技日?qǐng)?bào)記者就此采訪(fǎng)了有關(guān)專(zhuān)家。

低鎘水稻可“免疫”高鎘污染地

如何讓稻米避免鎘污染，研究由來(lái)已久。

農(nóng)業(yè)科學(xué)家曾提出很多應(yīng)對(duì)稻米鎘污染的策略。如研發(fā)出將田中鎘通過(guò)微生物活化后從土壤中泵出的技術(shù)；通過(guò)選育低鎘品種、灌溉和調(diào)節(jié)土壤pH值到7.0以上，實(shí)現(xiàn)綜合降鎘的“VIP”技術(shù)；發(fā)布應(yīng)急性鎘低積累水稻品種等等……但即便是“應(yīng)急”品種，種植在高鎘污染稻區(qū)，其稻米中鎘含量仍超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?！癡IP”技術(shù)等方式，在降低土壤和品種的鎘含量上可行，但費(fèi)用較高。篩選和培育“籽粒鎘低積累水稻品種”是目前最直接和經(jīng)濟(jì)的方法。

湖南雜交水稻研究中心研究員趙炳然介紹，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的籽粒鎘低積累水稻品種技術(shù)，主要通過(guò)基因組編輯技術(shù)與水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用技術(shù)的集成創(chuàng)新，在國(guó)際上率先建立了培育低鎘秈型雜交稻親本及組合的技術(shù)體系。用此方法，他們快速、精準(zhǔn)培育出了不含任何外源基因的低鎘雜交稻組合。

團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)兩年，在高鎘大田進(jìn)行鑒定，其糙米鎘含量穩(wěn)定在0.06mg/kg以下，遠(yuǎn)低于0.2mg/kg的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和0.4mg/kg的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?！爸唤档玩k含量，不影響原始品種（系）的產(chǎn)量、品質(zhì)等綜合農(nóng)藝性狀。與相同情況下的對(duì)照品種，包括‘應(yīng)急性低鎘品種’相比，稻米鎘含量都顯著降低?！壁w炳然說(shuō)。

技術(shù)涉轉(zhuǎn)基因但產(chǎn)品不含轉(zhuǎn)基因

該品系和組合是否為轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育？是否為轉(zhuǎn)基因品種？

對(duì)公眾普遍關(guān)注的這兩個(gè)問(wèn)題，趙炳然回應(yīng)：“培育過(guò)程中利用的基因組編輯技術(shù)，的確是涉及轉(zhuǎn)基因過(guò)程的新技術(shù)。但經(jīng)過(guò)一年兩代繁育篩選后，可獲得不含任何轉(zhuǎn)基因成分的突變植株，這與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)從程序、結(jié)果上看，都有本質(zhì)不同?！?/p>

所謂基因組編輯技術(shù)，是一種可在基因組水平上對(duì)DNA序列進(jìn)行修飾、改造的分子技術(shù)。因其可快速精準(zhǔn)地對(duì)作物自身基因進(jìn)行突變，實(shí)現(xiàn)對(duì)作物相關(guān)農(nóng)藝性狀的改良，已迅速發(fā)展為作物遺傳改良的重要手段?；蚓庉嫾夹g(shù)的過(guò)程，既能模擬基因組的物理誘變和化學(xué)誘變，又具有高效定點(diǎn)誘變基因的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

“但它有別于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)?！壁w炳然介紹，傳統(tǒng)意義上的轉(zhuǎn)基因技術(shù)是做“加法”，轉(zhuǎn)移外源有利性狀基因到作物中；而基因組編輯技術(shù)則為“減法”，突變作物自身不利性狀基因。因此，通過(guò)基因編輯技術(shù)獲得的農(nóng)作物，在美國(guó)及歐洲多國(guó)，被視為常規(guī)品種管理。

兩優(yōu)低鎘1號(hào)，通過(guò)對(duì)雜交稻骨干親本材料，運(yùn)用基因組編輯技術(shù)CRISPR/Cas9，定點(diǎn)突變鎘吸收主效基因，有效阻斷水稻吸鎘?！拔覀冝D(zhuǎn)入的外源基因和突變基因，在突變體的后代自交群體中會(huì)發(fā)生分離，其中一部分突變單株不含外源基因。通過(guò)分子檢測(cè)突變株的后代群體，可快速篩選到不含任何外源基因的純合突變體單株。因此，最終培育出的組合，不含轉(zhuǎn)基因成分?！壁w炳然說(shuō)。

對(duì)鎘這樣的有害元素，植物并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的吸收通道。此前的研究證明，鎘易通過(guò)錳的轉(zhuǎn)運(yùn)通道，被水稻所吸收。因此，該低鎘水稻組合的培育，是敲除了水稻運(yùn)輸、吸收錳元素的轉(zhuǎn)運(yùn)通道，從而阻止鎘的進(jìn)入。這意味著，此類(lèi)低鎘品種會(huì)影響水稻對(duì)錳的攝入。正基于此，趙炳然表示，對(duì)該品種是否在鎘污染農(nóng)田具廣適性，還有待進(jìn)一步研究。

“這套成果是水稻育種中的一項(xiàng)重大突破。它在應(yīng)用中好操作，降鎘成本不高，簡(jiǎn)單易行，值得推廣。”中國(guó)工程院院士袁隆平說(shuō)。

社會(huì)上也有一種聲音認(rèn)為，這種辦法對(duì)于土壤污染治理而言，“治標(biāo)不治本”。

湖南省鎘低積累農(nóng)作物品種篩選與選育首席科學(xué)家、湖南省農(nóng)科院黨委書(shū)記柏連陽(yáng)稱(chēng)，土壤污染綜合治理研究，與水稻低鎘品種培育并不沖突。土壤污染治理，是全世界均面臨的重大難題。在未獲得土壤污染修復(fù)“全解決方案”前，對(duì)農(nóng)作物鎘等重金屬污染問(wèn)題的解決，不能放松。