降低水稻籽粒镉砷累积的研究进展

查看全文 作　　者：[1,2]张慧娟;[1,2]苏奇倩;[1,2]丁豪杰;[1,2]李晓锋;[1,2]徐其静;Rensing [1,3]Christopher;[1,2]刘雪

机构地区：[1]西南林业大学环境修复与健康研究院,云南昆明650224;[2]西南林业大学生态与环境学院,云南昆明650224;[3]福建农林大学资源与环境学院,福建福州350002

出　　处：《生态与农村环境学报》索引2022年第38卷第7期,共12页

基　　金：国家重点基础研究发展规划(2018YFC1800504);国家自然科学基金(41867066,41907129);云南省自然科学基金(2019FB032);云南省高端外国专家项目(YNQR-GDWG-2018-017)。 摘　　要：矿山开采、废弃物排放及污水灌溉等引发区域农田土壤重金属污染,并通过食物链富集、传递,严重威胁人类健康。水稻是重要主食,且极易吸收镉(Cd)和砷(As),已成为Cd、As进入人体的主要膳食来源。因此,通过调控措施降低水稻籽粒Cd、As含量,对保障水稻及其制成品的食用安全与人体健康具有重要的现实意义。概述了降低水稻Cd、As含量的调控措施,主要包括:(1)利用生物质炭、铁盐、肥料等材料钝化土壤中Cd、As,降低其生物有效性,从而降低水稻Cd、As吸收;(2)外源添加硫(S)可消除植物的膜脂过氧化胁迫,促进水稻体内植物络合素等非蛋白巯基形成,将Cd固定在水稻组织器官液泡中,减少其向籽粒的转移,降低籽粒Cd积累;(3)外源添加硅(Si),Si可与亚砷酸盐(As^(3+))形成吸收竞争,降低水稻As吸收;(4)控制稻田水分可改变根际土壤氧化还原状态,影响水稻Cd、As吸收积累,同时根系泌氧促进根表铁膜形成,调控土壤氧化还原状态促进As氧化为砷酸盐(As^(5+)),增强根表对As^(5+)的吸附固定,从而降低水稻对As的吸收量;(5)调控转运蛋白表达,敲除Mn转运蛋白基因OsNRAMP5、茎/叶细胞质转运蛋白基因OsLCT1,以及缺失Si外排转运蛋白基因Lsi2,过表达OsHMA3n、OsHMA2、ScAcr3p基因,通过促进As^(3+)外排、降低Cd/As^(3+)向木质部和籽粒转运等过程降低籽粒Cd、As积累;(6)Cd/As低累积品种的筛选与培育。通过农艺措施、基因工程、种质资源筛选等多手段结合运用,选育Cd/As低累积、高产量的水稻品种,合理规划种植模式,有效控制水稻对Cd和As的吸收累积,为中、轻度污染土壤的水稻安全生产提供现实可能。 关键词：水稻土壤污染镉砷调控措施转运蛋白低累积品种食品安全

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