水稻吸收硒元素的研究突破

河南科技大學張聯合博士和中科院遺傳發育所儲成才課題組的胡斌博士等通過遺傳、分子、生理等手段發現，在水稻中，亞硒酸鹽是通過磷轉運子吸收的，並鑑定了一個具有很強轉運亞硒酸鹽特性的磷轉運子，將編碼該轉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，也爲富硒大米乃至富硒產品的生產提供了一條極爲有效的途徑。該項成果已於2013年11月11日在國際《新植物學家》（New Phytologist）雜誌上（doi: 10.1111/nph.12596）在線發表。

硒是人和動物必需的微量元素之一，具有抗氧化、提高免疫力和預防癌症等多種重要的生理功能。人體硒主要從植物性食物尤其穀物中攝取，然而人們每天從飲食中獲取的硒大大低於國際推薦攝硒量標準。目前，植物富硒產品的生產主要依靠葉面噴硒來實現，但葉面噴硒既提高了生產成本，又存在潛在的環境風險，且受降雨、大風等外界因素影響，很難獲得硒含量穩定的產品。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、鹼性土壤中，硒酸鹽是主要存在形式；而在土質粘重、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，植物通過硫轉運子吸收硒酸鹽，然而植物吸收亞硒酸鹽的機制並不清楚。由於缺少證據，長期以來人們一直認爲植物通過被動方式吸收亞硒酸鹽，因此，很難通過生物技術改良手段提高大米硒含量。