水稻吸收硒元素的研究突破
優(yōu)柔寡斷
河南科技大學張聯(lián)合博士和中科院遺傳發(fā)育所儲成才課題組的胡斌博士等通過遺傳、分子、生理等手段發(fā)現(xiàn),在水稻中,亞硒酸鹽是通過磷轉(zhuǎn)運子吸收的,并鑒定了一個具有很強轉(zhuǎn)運亞硒酸鹽特性的磷轉(zhuǎn)運子,將編碼該轉(zhuǎn)運子的基因在水稻中過量表達可顯著提高大米硒含量,該項研究成果不僅極大地豐富和完善了植物吸收亞硒酸鹽的理論,也為富硒大米乃至富硒產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了一條極為有效的途徑。該項成果已于2013年11月11日在國際《新植物學家》(New Phytologist)雜志上(doi: 10.1111/nph.12596)在線發(fā)表。
硒是人和動物必需的微量元素之一,具有抗氧化、提高免疫力和預(yù)防癌癥等多種重要的生理功能。人體硒主要從植物性食物尤其谷物中攝取,然而人們每天從飲食中獲取的硒大大低于國際推薦攝硒量標準。目前,植物富硒產(chǎn)品的生產(chǎn)主要依靠葉面噴硒來實現(xiàn),但葉面噴硒既提高了生產(chǎn)成本,又存在潛在的環(huán)境風險,且受降雨、大風等外界因素影響,很難獲得硒含量穩(wěn)定的產(chǎn)品。水稻是我國主要的糧食作物,利用遺傳改良提高水稻根系吸收硒能力,進而提高大米硒含量是一條理想的途徑。在土壤中,硒酸鹽和亞硒酸鹽是植物主要的有效硒形式。在透氣良好、堿性土壤中,硒酸鹽是主要存在形式;而在土質(zhì)粘重、透氣性差、酸性土壤尤其水稻田中,亞硒酸鹽是主要形式。研究表明,植物通過硫轉(zhuǎn)運子吸收硒酸鹽,然而植物吸收亞硒酸鹽的機制并不清楚。由于缺少證據(jù),長期以來人們一直認為植物通過被動方式吸收亞硒酸鹽,因此,很難通過生物技術(shù)改良手段提高大米硒含量。