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稻米镉含量超标难题获突破:湖南省农科院成功培育“西子3号”

2024-07-11 08:15:26 来源: 编辑网
近年来,稻米镉含量超标问题频发,不仅严重威胁到粮食安全,也对稻米产业的健康发展造成了巨大影响。这一问题的根源在于农田土壤中的镉污染,导致稻米在生长过程中吸收并积累了过多的镉元素。镉是一种重金属,长期大量摄入会对人体健康造成严重影响

  编辑网讯 www.bianji.com  近年来,稻米镉含量超标问题频发,不仅严重威胁到粮食安全,也对稻米产业的健康发展造成了巨大影响。这一问题的根源在于农田土壤中的镉污染,导致稻米在生长过程中吸收并积累了过多的镉元素。镉是一种重金属,长期大量摄入会对人体健康造成严重影响,包括消化系统损伤、神经系统损伤和肾脏损伤等。

 
 

  面对这一严峻挑战,湖南省农业科学院湖南杂交水稻研究中心副主任、研究员李莉团队经过长期不懈的努力,终于取得了突破性进展。他们应用自主研发的染色体片段缺失型镉低积累水稻智能设计育种技术,成功培育出我国首个通过国家品种审定的镉低积累水稻品种——“西子3号”。这一成果不仅为破解稻米镉含量超标难题提供了有效解决方案,也为保障粮食安全和稻米产业的健康发展注入了新的活力。

  在李莉团队的研究过程中,他们发现应急性镉低积累水稻品种虽然能在一定程度上降低稻米中的镉含量,但其镉低积累特性存在不稳定性,且需要采用特殊栽培方式与之配套,操作复杂且难以推广。为此,团队决定另辟蹊径,探索一种能在中、重度镉污染农田种植,且无需特殊栽培方式也能保持稳定镉低积累特性的水稻资源。

  经过大规模、高强度的不育系籽粒镉含量鉴定工作,团队成功挖掘出稳定的镉低积累不育系珞红3A和珞红4A。这两个不育系在全镉含量较高的土壤中种植时,其籽粒镉含量均大幅低于国家标准限量值。为了进一步解析其镉低积累的遗传基础,团队利用高通量测序技术对珞红4A进行了全基因组测序,并发现了与镉低积累性状紧密关联的染色体片段缺失现象。

  基于这一发现,团队开发了共显性Taqman分子标记组合,建立了水稻镉积累精准分型技术体系。这一技术体系能够在水稻苗期快速、精准地区分镉低积累、非镉低积累及杂合单株,为后续的品种选育工作提供了有力支持。利用该技术体系,团队以珞红3A、珞红4A为材料,通过杂交、回交育种策略,成功选育出了一系列镉低积累水稻新品种,其中“西子3号”表现尤为突出。

  “西子3号”不仅镉含量远低于国家标准限量值,而且米质优良、产量稳定。在国家区试中,“西子3号”的糙米镉含量仅为0.000—0.098毫克/千克,大幅低于国家限量标准0.20毫克/千克;同时,其米质综合评级为部标优2级,平均亩产达到565.03千克。这一品种的成功培育和推广种植,将为我国南方镉污染稻区提供一条绿色优质、增产增效的农业发展之路。

  此外,湖南省农业科学院还积极推广其他镉低积累水稻品种,如臻两优8612等。这些品种同样具有镉低积累、丰产稳定、抗病虫害等优良特性,为受污染耕地的安全利用提供了有力保障。通过集中培训、发放技术资料等形式,种植户们掌握了这些品种的栽培技术,实现了从镉超标到镉低积累的华丽转身。

  展望未来,湖南省农业科学院将继续深耕镉低积累水稻育种领域,重点攻关杂交水稻智能设计育种技术,培育超高产、口感好、镉低积累、多抗、广适的杂交水稻新品种。这将为保障国家粮食安全、促进农业增效、农民增收、产业兴旺作出更大贡献。同时,也期待更多科研机构和企业加入到这一行列中来,共同为破解稻米镉含量超标难题贡献智慧和力量。

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