2018-03-01 09:20:22
日前，Nature Communications雜志在線發(fā)表了中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所龔繼明研究組的題為“防御素類似蛋白驅(qū)動的水稻鎘外排和分配”的研究論文。據(jù)悉，科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)的這種控制水稻重金屬鎘積累的機(jī)制，有助防控鎘含量超標(biāo)的“毒大米”。
水稻是中國重要的糧食作物。但據(jù)初步估計(jì)，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(chǎn)和污染分別達(dá)到千萬噸以上，類似有毒“鎘大米”的事件不斷發(fā)生。
龔繼明研究組與兄弟單位聯(lián)合，搜集了中國的代表性水稻品種并進(jìn)行了大規(guī)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(guān)鍵調(diào)控基因CAL1，而且發(fā)現(xiàn)了一種很有意思的機(jī)制：CAL1是一個(gè)分子量不大的植物蛋白，它在細(xì)胞內(nèi)合成后，與鎘進(jìn)行“特異結(jié)合”，并將鎘排除出細(xì)胞外，從而有效降低細(xì)胞內(nèi)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(xué)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(nóng)田里安全生產(chǎn)農(nóng)作物，同時(shí)還能逐步對這些農(nóng)田進(jìn)行修復(fù)，讓這些農(nóng)田在不影響生產(chǎn)的前提下，逐步得到治理，最終變成清潔的生產(chǎn)用地。”
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