李东屏,郝小花,陈良碧,田连福

(1.湖南师范大学生命科学学院作物不育资源创新与利用湖南省重点实验室,中国湖南长沙410081；2.湖南文理学院生命与环境科学学院,中国湖南常德415000)

镉(cadmium,Cd)是一种重金属元素,自然条件下土壤本底Cd含量很低。然而,人类的活动,如采矿、冶炼化工等工业生产、污水灌溉、肥料施用等,导致部分耕地Cd含量显著增加。目前国内约有27.8万公顷的耕地被Cd污染[1～2]。

水稻从稻田吸收Cd并在稻米中积累,人们在食用含Cd的大米后,大部分Cd会被吸收并积累在体内产生毒性,危害人体健康。Cd在人体器官中积累,其中肾脏和肝脏的积累量占体内Cd总量的约60%。长期的Cd毒性易导致脏器功能受损,严重的甚至诱发癌变[3～5]。

已有大量的研究表明,遗传因素对Cd吸收和转运起重要调控作用。在相同环境条件下,水稻吸收、转运和积累Cd的能力存在遗传多样性[6～9]。同时,环境因素一方面对稻田Cd形态有重要影响,如土壤酸碱度(pH值)、氧化还原状态(Eh)、其他离子的含量、土壤微生物等会影响游离态Cd的含量,从而影响水稻的Cd吸收；另一方面环境因素的变化也会影响水稻相关基因的表达,从而可能影响水稻Cd的吸收与转运。因此,施用石灰、硒、硅等及全程淹水、施加含有益微生物的菌肥等措施,能钝化稻田中的Cd,进而有效降低水稻根系的Cd吸收,是重要的应急农艺措施,但在执行的可持续性、易操作性或环境友好方面存在一些不足[10～14]。要在Cd污染的稻田生产出Cd含量达标的稻米,主要得依靠筛选和培育低Cd水稻品种。……