鎘是一種有毒重金屬,在土壤中活性高,易被作物吸收,然后在籽粒中積累,并通過食物鏈進入人體。中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員黃道友團隊系統(tǒng)闡明了葉面噴施鋅/硒,通過調(diào)控基因表達和生理功能緩解水稻鎘毒的機制,為降低水稻籽粒的鎘積累、確保糧食安全生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。近日,該研究成果在線發(fā)表于《危險材料雜志》。
水稻是全球一半以上人口的主要能量來源,也是鎘進入人體的主要途徑。葉面噴施技術可以緩解水稻鎘污染。鋅和硒是有益的有機生命微量元素,在增強植物抗氧化能力、改善光合作用過程、緩解重金屬脅迫等方面具有重要作用。葉面單獨噴施鋅或硒可降低水稻鎘含量、緩解水稻鎘脅迫。然而,鋅硒配施能否進一步增強水稻抗氧化能力、細胞壁鎘固定能力和組織鎘截留能力尚不清楚。
中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所副研究員許超依托中國科學院長沙農(nóng)業(yè)環(huán)境觀測試驗站北山分站,通過兩個季節(jié)的田間試驗,研究了葉面噴施鋅硒及其混合溶液對不同水稻品種鎘轉(zhuǎn)運、抗氧化酶活性、鎘亞細胞分布和功能基因表達的影響。
研究發(fā)現(xiàn),葉面噴施鋅和鋅硒混合溶液能夠提高細胞壁中果膠與鎘的結(jié)合效率,促進鎘在旗葉細胞壁中的固定,增強鎘在旗葉中的固定能力,從而降低水稻籽粒鎘含量。研究表明,鋅和鋅硒混合溶液可上調(diào)金屬結(jié)合蛋白和抗氧化酶相關基因,下調(diào)金屬轉(zhuǎn)運基因。
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https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136302
(原載于《中國科學報》 2024-11-04 第3版 綜合)