科技日报[《科技日报》是富有鲜明科技特色的综合性日报,是面向国内外公开发行的**主流新闻媒体。]记者 张晔 通讯员 陈洁 王亦凡
吃大米有可能摄入砷?这不是耸人听闻[耸人听闻是一个成语,拼音是sǒng rén tīng wén,意思是夸大或捏造事实,使人听了感到惊异或震动。]。记者16日从南京农业大学[南京农业大学(Nanjing Agricultural University)坐落于虎踞龙蟠的古都南京,是一所以农业与生命科学为优势和特色,农、理、经、管、工、文、法学多学科协调发展的教育部直属全国重点大学,是国家首批“双一流”、“211工程”和“985工程优势学科创新平台”重点建设高校之一,入选111计划、2011计划、863计划、973计划、千人计划,设有研究生院,是高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员高校,国家首批卓越农林人才教育培养计划改革试点高校。]获悉,该校赵方杰教授团队发现一种通过调控水稻[水稻是草本稻属的一种,也是稻属中作为粮食的最主要最悠久的一种。]水通道蛋白NIP1;1和NIP3;3的作用机制,来降低水稻中有毒元素砷含量的新方法。该成果发表在线发表在《新植物学家[植物学家,泛指研究地球上植物的形态、分类、生理、生态、分布、发生、遗传、进化等的科学家。]》。
砷的化合物通常都有毒,砒霜就是三**二砷[三**二砷,俗称砒霜,分子式As2O3,是最具商业价值的砷化合物及主要的砷化学开始物料。]。所有土壤都含有一定量的砷,有些是土壤自然形成的,有些是人为污染带来的。赵方杰告诉记者,水稻对砷有较强的吸收能力,稻米是我国及亚洲人无机砷摄入的最主要来源,目前我国部分地区的稻米无机砷含量超标,对食用者[《食用者》是安七眠创作的网络小说,发表于晋江文学网。]健康有潜在风险,降低水稻砷积累对农产品质量安全具有重要意义。
砷是怎么进入水稻并发挥作用的呢?赵方杰介绍说,在传统的稻田淹水还原的耕种条件下,土壤中砷就会还原为三价的**酸[**酸(Arsenous acid)化学式为H3ASO3,分子量为126。],有效性大幅度升高,成为容易被水稻吸收的化学形态。三价砷通过硅的转运蛋白Lsi1和Lsi2被水稻根系吸收。Lsi1和Lsi2就像一组勤快的“运输队”,将硅和三价砷同时从水稻的根部外层细胞向中心的部位运输,就像是水泵将水从低处向高处的“大坝”输送。以往的研究大多通过突变Lsi1或者Lsi2基因能降低水稻中的三价砷含量,但这种方法也会降低水稻中硅的含量,导致水稻减产。
研究人员发现,水稻水通道蛋白NIP1;1和NIP3;3均具有运输三价砷的能力,同时对硅的运输能力[运输能力是指铁路、水运、公路、航空和管道等运输方式或运输企业,运用各种技术设施在一定时间内所能完成的最大客货运输量;或一条交通线路、一个交通区段、一个交通枢纽,在一定时期内所能通过、输送或编解 (火车列车) 的运输工具,如车 (机车、汽车、船舶)、飞机的数量。]较弱。研究人员通过对这两种蛋白的基因进行遗传操作[ …],在三价砷和硅被运输到“大坝”的过程中,打开了另一扇“泄洪”阀门,使得三价砷通过这扇阀门单独排出,达到“降砷”的目的,同时对水稻中硅含量和产量没有显著影响。