本期專家
高振宇
博士生導師
中國水稻研究所研究員
長期以來，提高產量始終是我國水稻的育種目標，但由於育種工作者在水稻育種過程中過多強調產量性狀，致使現有大部分品種雖然產量高，但品質下降。
隨著人們對稻米品質需求的升級，現階段我國調整了水稻育種思路，將品質育種放在重要地位，要求新型水稻品種必須達到一定的品質標準，同時兼顧抗性和產量。
錳和鎘與人體健康關係密切
人體由多種化學元素組成，可分為必需元素、非必需元素和有毒元素。必需元素是人體正常代謝必需有的元素，非必需元素是人體不需要的元素，而有毒元素則是指對人體有害的元素。雖然這些元素在體內含量很低，但是它們與我們的身體健康息息相關。
礦質元素錳是人體的必需元素之一，它廣泛分佈於人體的不同組織器官，在維持人的生命活動過程中發揮著重要作用，一旦缺少便會導致不良症狀和亞健康狀態。美國國家研究委員會確定了錳的安全標準：成人每天需要攝入2~5毫克錳元素。
鎘是有害的重金屬，它進入人體後會蓄積於肝臟和腎臟，不僅對人的肝和腎造成損傷，而且還對骨骼、胃腸道和生殖系統等構成危害。
這些元素主要是通過攝入的食物進入人體的。因此，對於人們普遍愛吃的大米，其中元素含量的高低直接影響到吸收這些元素的多少。
水稻新品系，高錳低鎘能兩全
全世界約有三分之二以上人口在日常飲食中缺少包括錳元素在內的一種或多種必需礦質元素。水稻是我國主要的糧食作物，稻米中錳和鎘含量與人類健康息息相關，尤其是鎘含量。目前，國家規定糙米中鎘含量的安全標準是低於200微克/公斤。
因此，開展高必需元素、低有毒元素的作物育種，不僅能夠提高廣大農民的收益，而且可以有效地保障我國居民吃上更營養的大米。
稻米的錳、鎘含量不僅受到生產水稻的外界環境影響，例如土壤元素的含量高低、氣候條件、水肥管理和農藥等，還受自身遺傳因素的控制。在不考慮外界環境情況下，我們希望種植的水稻品種籽粒能多積累對人體有益的元素（錳），少積累對人體有害的元素（鎘）。
近年來，研究人員發現不同水稻品種的稻米錳、鎘含量變異範圍較大，特別是稻米的鎘含量。利用高必需元素、低重金屬鎘的稻米優異種質資源（主要是優良等位基因型）改良水稻品種是最直接且具有應用價值的途徑。
經過多年研究，我們發現水稻第7號染色體的同一個區段內的兩個優異等位位點：其中一個負責提高稻米的錳含量，另一個可有效控制稻米的鎘含量。將該區段導入水稻的骨幹品種93-11中，實現了稻米的高錳低鎘。
改良的是品種，造福的是大眾
目前，我們已經獲得包括產量、生育期、株高等許多重要農藝性狀與93-11品種一致的，並且稻米表現為高錳低鎘的改良品系。
我們將利用該材料進行更多的配組，並從中選擇表型優異的雜交組合，希望能早日通過國家的品種審定，推廣種植造福大眾。
專家介紹
高振宇研究員入選農業農村部農業科研傑出人才培養計劃，浙江省151人才工程第二層次培養人員。
專家研究方向：水稻產量和品質相關遺傳位點的定位與克隆。
至今已在《中國科學》《科學通報》《PNAS》《Scientific Reports》《PMB》《JIPB》和《Rice》等國內外期刊以第一或通訊作者發表文章20餘篇。
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