王惠君，薛卫杰，张昕，张长波，黄永春，任兴华，刘仲齐*

（1.农业农村部产地环境污染防控重点实验室，农业农村部环境保护科研监测所，天津300191;2.湖南省湘潭市农业科学研究所，湖南 湘潭411134）

我国大约有65%人口以稻米为主食，稻米的营养成分与人类健康密切相关[1]。当水稻生长在Cd污染土壤中时，Cd能在其根、茎、叶以及籽粒中大量积累，不仅影响水稻的生长发育，而且还严重影响稻米品质，并经食物链危及人类和动物的健康[2]。全世界大约有2.35×1012m2的耕地被重金属污染[3]，在有害金属中，Cd是一种流动性强且毒性大的重金属[4−5]；在我国南方酸性土壤中，即使稻田土壤Cd含量在0.3 mg·kg−1以下，也有可能生产出Cd超标的稻米[6−7]。因此，有效控制稻米Cd积累的技术措施对于中轻度Cd污染农田的安全利用具有重要意义。

苹果酸（Malic acid，MA）是三羧酸循环（Tricarboxylic acid cycle，简称TCA循环）及其支路乙醛酸循环代谢过程中的重要中间产物[8]，可以迅速通过生物膜，进入线粒体内直接参与能量代谢，对于NADH的转移和ATP的合成发挥着重要的作用[9]。为了保证细胞各种代谢活动对苹果酸的需求，水稻和十字花科植物体内进化出多种苹果酸酶（NADP−ME）基因家族[10−12]。当植物受到重金属、干旱、盐碱、高温等非生物胁迫时，NADP−ME基因的表达水平和细胞中的苹果酸积累量会显著增加[10−11，13]。外源添加苹果酸能显著提高植物生长量，增加净光合速率，减少H2O2的积累，增强根系活性，抑制根系对Cd的吸收和转运等，进而减轻Cd的毒害作用[14−18]。水稻开花期叶面喷施苹果酸，对水稻籽粒、穗轴、穗颈和旗叶中的Cd含量能产生显著的抑制作用，对Mn、Zn等营养元素的转运也有显著的影响[19]。……