【科学家实现水稻低镉不减产】镉不是植物生长需要的元素，但它会沿着土壤—水稻—食物链，悄悄进入人体。长期摄入后，肾功能损伤、癌症、骨质疏松——每一样都不是闹着玩的。更棘手的是，水稻偏偏对镉有很强的吸收能力，这让“吃米安全”成了一个长期悬在心头的隐患。

水稻里有一个叫OsNramp5的转运蛋白，是镉从根部运往地上部分的“主干道”。想堵住镉，最直接的办法就是敲掉这个基因。问题来了：OsNramp5不光运镉，还同时负责运输锰等植物必需的金属元素。一刀切敲掉它，镉是降了，但水稻也跟着大幅减产——饿肚子和中毒之间，过去似乎只能二选一。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所找到了第三条路。团队以OsNramp5基因为靶标，利用单碱基编辑器，采用碱基编辑饱和突变策略，设计了238个sgRNA，构建大规模突变体库，目标很明确：筛出一个能降镉、能保锰、还不减产的等位变异。

他们找到了。一个关键位点突变——将OsNramp5蛋白第441位的异亮氨酸突变为苏氨酸（I441T）——表现亮眼。田间试验显示，携带该突变的糙米镉含量显著下降，而产量和农艺性状纹丝未动：株高、分蘖数、单株产量、秸秆生物量，和野生型没有显著差异。锰、锌、铁等关键微量营养素在籽粒中的含量也保持稳定。换句话说，该拦住的拦住了，该保留的全保留了。

研究还顺带揭开了一个新发现：OsNramp5除了已知的镉和锰转运功能，兼具锌转运能力。而I441T突变恰恰增强了它对锌的选择性，让根系细胞内锌浓度升高，竞争性地把镉挡在木质部装载这一步，从根上减少了籽粒中的镉积累。

低镉、保营养、不减产——三个目标一次达成。这为后续培育安全高产的水稻新品种，提供了一个精准到单个氨基酸的解决方案。中国科普博览