□俞慧友

前不久，湖南杂交水稻研究中心发布消息称，该中心研发出杂交稻亲本品系“低镉1号”和组合“两优低镉1号”，即便种植于高镉污染稻区，也能“出镉而不染”。这项新技术是如何降镉的？

湖南杂交水稻研究中心研究员赵炳然介绍，团队在国际上率先建立了培育低镉籼型杂交稻亲本及组合的技术体系，研发的籽粒镉低积累水稻品种，主要通过基因组编辑技术与水稻杂种优势利用技术的集成创新，他们快速、精准培育出不含任何外源基因的低镉杂交稻组合。

团队经过两年在高镉大田进行鉴定，糙米镉含量稳定在0.06毫克/千克以下，远低于0.2毫克/千克的国家标准和0.4毫克/千克的国际标准。“只降低镉含量，不影响原始品种（系）的产量、品质等综合农艺性状。与相同情况下的对照品种，包括‘应急性低镉品种’相比，稻米镉含量都显著降低。”赵炳然说。

该品系和组合是否为转基因技术培育？是否为转基因品种？对公众普遍关注的这两个问题，赵炳然回应：“培育过程中利用基因组编辑技术，的确是涉及转基因过程的新技术。但经过一年两代繁育筛选后，可获得不含任何转基因成分的突变植株，这与传统转基因技术从程序、结果都有本质不同。”

所谓基因组编辑技术，是一种可在基因组水平上对DNA序列进行修饰、改造的分子技术。因其可快速精准地对作物自身基因进行突变，实现对作物相关农艺性状的改良，已迅速发展为作物遗传改良的重要手段。基因组编辑的过程，既能模拟基因组的物理诱变和化学诱变，又具有高效定点诱变基因的独特优势。

“它有别于传统转基因技术。”赵炳然介绍，传统意义上的转基因技术是做“加法”，转移外源有利性状基因到作物中；而基因组编辑技术则为“减法”，突变作物自身不利性状基因。通过基因编辑技术获得的农作物，在美国及欧洲多国被作为常规品种进行管理。

“两优低镉1号”，通过对杂交稻骨干亲本材料，运用基因组编辑技术CRISPR/Cas9，定点突变镉吸收主效基因，有效阻断水稻吸镉。“我们转入的外源基因和突变基因，在突变体的后代自交群体中会发生分离，其中部分突变单株不含外源基因。通过分子检测突变株的后代群体，可快速筛选到不含任何外源基因的纯合突变体单株，最终培育出的组合不含转基因成分。”赵炳然说。

此前的研究证明，镉易通过锰的转运通道，被水稻吸收。因此，低镉水稻组合的培育，是敲除了水稻运输、吸收锰元素的转运通道，从而阻止镉的进入。这意味着此类低镉品种会影响水稻对锰的吸收。正基于此，赵炳然表示，对该品种是否在镉污染农田具广适性，还有待进一步研究。

“这套成果是水稻育种中的一项重大突破。它在应用中好操作，降镉成本不高，简单易行，值得推广。”中国工程院院士袁隆平说。

湖南省镉低积累农作物品种筛选与选育首席科学家、湖南省农科院党委书记柏连阳称，土壤污染综合治理研究与水稻低镉品种培育并不冲突。土壤污染治理，是全世界面临的重大难题。在未获得土壤污染修复“全解决方案”前，对治理农作物镉等重金属污染问题不能放松。