水稻是我国主要的粮食作物，全国有一半以上的人口以稻米为主食。然而，水稻容易吸收和富集重金属元素镉，使得镉通过食物链进入人体，并在人体内长期积累，严重威胁人类健康。我国稻米镉污染问题形势严峻，其中南方稻米镉污染情况尤为严重。我国栽培稻分成籼、粳两个亚种，籼稻主要在南方地区种植，较粳稻具有更强的镉积累能力，其可能是南方稻米镉超标的一个重要原因。因此，鉴定调控籼稻籽粒镉积累特性的分子模块，降低籼稻籽粒的镉含量，培育低镉安全水稻品种已成为当务之急。
中国科学院植物研究所何振艳研究组及其合作者利用全基因组关联分析技术和基因功能验证体系，初次鉴定到一个参与镉转运的主要协助转运蛋白超家族（major facilitator superfamily，MFS）成员OsCd1。研究发现，OsCd1为镉的次级主动转运蛋白，主要在水稻根的质膜上表达，其缺失可显著降低水稻对镉的吸收效率和籽粒镉积累量，说明该基因参与了水稻根部镉吸收和籽粒镉积累过程。进一步研究表明，在籼稻和粳稻中，OsCd1基因型出现显著分化，其中OsCd1V449主要在粳稻中存在，其镉转运能力显著低于籼稻基因型OsCd1D449；田间试验表明，将粳稻基因型OsCd1V449导入籼稻品种后，含有OsCd1V449的水稻近等基因系籽粒镉含量可显著降低，表明OsCd1V449基因型在低镉籼稻育种方面具有很大的应用潜力。
该研究发现了参与水稻镉吸收和籽粒镉积累的OsCd1基因及其低镉积累的自然变异OsCd1V449，对水稻镉积累分子机制的阐释和低镉水稻品种的培育具有重要参考意义。
该研究成果于6月12日在线发表于国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）。何振艳研究组博士后闫慧莉、工程师许文秀和中国农业大学博士后谢建引为论文共同第一作者，副研究员何振艳和中国农业大学副教授张洪亮为论文通讯作者。该研究得到中科院战略性先导科技专项、科技基础性工作专项、科技部国家重点研发计划项目、中国博士后科学基金和中科院大学生创新实践计划资助。
水稻籽粒镉积累性状全基因组关联分析及OsCd1基因功能表征
低镉基因型OsCd1V449功能验证
湖南金健种业科技有限公司与中国水稻研究所院企合作，利用化学诱变成功创制出低镉突变体lcd1，在全国率先培育出可大面积推广应用的早、中、晚低镉水稻新品种。稻米镉含量超标，既影响粮食安全，也影响稻米产业健......
植物寄生习性的出现并非一蹴而就，自养植物演化而来的寄生植物，从起初仅从寄主获取一些水分和矿物营养作为补充的兼性半寄生植物，成为必须依赖寄主才能完成生活史的专性寄生植物，再逐渐演化到完全丢失光合作用能力......
活性天然产物的靶点与作用机制等分子药理学研究对于天然产物的创新药物研发十分重要。中药药效物质和作用靶点不清晰是阻碍中药现代化与国际化的重要因素。用现代科学技术阐明中药主要活性成分的作用靶点和分子机制，......
近日，在中科院昆明植物研究所极小种群野生植物专类园内安家落户的平当树实现人工高效繁育，幼苗达到1638株，为推动平当树迁地保护、种群增强与回归的综合性保护体系构建，开展保护生物学、生殖生物学、种子生物......
量化重建陆地生态系统中的深时植被是世界难题。化石花粉数据是重建过去植被组成、类型及相关的生态系统的重要和直接的生物指标。然而，不同的植物类群存在花粉产量、传播方式、扩散能力以及保存潜力的差异，导致表土......
氮素增加条件下，土壤酸化和碳限制是微生物活性降低的重要因素。然而，二者对微生物活性降低的相对重要性及相关机制尚不明确。中国科学院植物研究所研究员韩兴国团队与合作者利用典型草原长期氮添加实验平台，结合添......
萜类化合物是天然产物中最大的类群，结构多样、活性广泛，具有重要的药用和经济价值。植物合成萜类化合物目的通常被认为是调节其自身生长发育（如植物激素赤霉素、脱落酸和独脚金内酯）以及抵御各种生物胁迫（如昆虫......
物种共存和生物多样性维持机制是生态学研究的核心问题之一。当代物种共存理论将物种共存的机制归结为形成生态位差异的稳定化机制（Stabilizing）和减少平均适合度差异的均等化机制（Equalizing......
生物多样性是自然界的宝贵财富并对人类福祉具有重要作用。在过去几百年，伴随着人口快速增长、技术进步和资源消耗，人类活动对生物多样性的影响不断增强，不仅改变了局域的生物多样性水平，也影响了物种的大尺度分布......
水稻是我国主要的粮食作物，全国有一半以上的人口以稻米为主食。然而，水稻容易吸收和富集重金属元素镉，使得镉通过食物链进入人体，并在人体内长期积累，严重威胁人类健康。我国稻米镉污染问题形势严峻，其中南方稻......