不久前，湖南雜交水稻研究中心發(fā)布消息稱，該中心研發(fā)出了雜交稻親本品系“低鎘1號”和組合“兩優(yōu)低鎘1號”，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)友稱為我國水稻種植技術(shù)上的又一次彎道超車。

這項新技術(shù)究竟是如何幫水稻降鎘的？是否為轉(zhuǎn)基因技術(shù)？對人體是否會有后續(xù)影響？科技日報記者就此采訪了有關(guān)專家。

低鎘水稻可“免疫”高鎘污染地

如何讓稻米避免鎘污染，研究由來已久。

農(nóng)業(yè)科學(xué)家曾提出很多應(yīng)對稻米鎘污染的策略。如研發(fā)出將田中鎘通過微生物活化后從土壤中泵出的技術(shù)；通過選育低鎘品種、灌溉和調(diào)節(jié)土壤pH值到7.0以上，實現(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家標準。“VIP”技術(shù)等方式，在降低土壤和品種的鎘含量上可行，但費用較高。篩選和培育“籽粒鎘低積累水稻品種”是目前最直接和經(jīng)濟的方法。

湖南雜交水稻研究中心研究員趙炳然介紹，團隊研發(fā)的籽粒鎘低積累水稻品種技術(shù)，主要通過基因組編輯技術(shù)與水稻雜種優(yōu)勢利用技術(shù)的集成創(chuàng)新，在國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、精準培育出了不含任何外源基因的低鎘雜交稻組合。

團隊經(jīng)過兩年，在高鎘大田進行鑒定，其糙米鎘含量穩(wěn)定在0.06mg/kg以下，遠低于0.2mg/kg的國家標準和0.4mg/kg的國際標準。“只降低鎘含量，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。”趙炳然說。

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？

對公眾普遍關(guān)注的這兩個問題，趙炳然回應(yīng)：“培育過程中利用的基因組編輯技術(shù)，的確是涉及轉(zhuǎn)基因過程的新技術(shù)。但經(jīng)過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。”

所謂基因組編輯技術(shù)，是一種可在基因組水平上對DNA序列進行修飾、改造的分子技術(shù)。因其可快速精準地對作物自身基因進行突變，實現(xiàn)對作物相關(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。基因編輯技術(shù)的過程，既能模擬基因組的物理誘變和化學(xué)誘變，又具有高效定點誘變基因的獨特優(yōu)勢。

“但它有別于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)。”趙炳然介紹，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，通過基因編輯技術(shù)獲得的農(nóng)作物，在美國及歐洲多國，被視為常規(guī)品種管理。

兩優(yōu)低鎘1號，通過對雜交稻骨干親本材料，運用基因組編輯技術(shù)CRISPR/Cas9，定點突變鎘吸收主效基因，有效阻斷水稻吸鎘。“我們轉(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發(fā)生分離，其中一部分突變單株不含外源基因。通過分子檢測突變株的后代群體，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。”趙炳然說。

對鎘這樣的有害元素，植物并沒有專門的吸收通道。此前的研究證明，鎘易通過錳的轉(zhuǎn)運通道，被水稻所吸收。因此，該低鎘水稻組合的培育，是敲除了水稻運輸、吸收錳元素的轉(zhuǎn)運通道，從而阻止鎘的進入。這意味著，此類低鎘品種會影響水稻對錳的攝入。正基于此，趙炳然表示，對該品種是否在鎘污染農(nóng)田具廣適性，還有待進一步研究。

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

社會上也有一種聲音認為，這種辦法對于土壤污染治理而言，“治標不治本”。

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)科院黨委書記柏連陽稱，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，對農(nóng)作物鎘等重金屬污染問題的解決，不能放松。