为什么长江中下游地区水稻镉含量超标严重?
镉大米的原因比较多,它既是环境保护、土壤污染防治层面上的监管不达标,也是食品安全保障、市场秩序维护层面上的监管不达标。一方面,采矿企业“几乎没有环保设施”,重金属排污被放任自流地进入土壤农田;另一方面,被重金属严重污染的土地继续种植大米,农民没有收到任何来自政府方面的种植禁令。最后,重金属超标的大米进入市场交易。
镉污染大部分来自开矿,工业排放的镉不是很多,主要来自冶炼厂。采矿和冶炼会导致土壤镉污染,此外,一些肥料中也含有重金属镉。即使冶炼厂距离远,其排放的废气扩散后也可能随降雨落到农田中。虽然2013年工厂的重金属排放标准较严格,也不排除是当地因多年来工业生产历史,加上管理不善等原因累计造成的镉污染。要寻找稻米镉超标的原因,还需对当地大气、水和土壤都进行检测。
土壤关系着食用大米的品质,水稻自身的独特的“基因”,也影响着水稻米粒吸收土壤中特殊物质的能力,而其中稻米对于镉污染的吸附作用明显强于玉米、大豆等其他的作物品种。
袁隆平宣布水稻亲本去镉技术获突破,这个基因技术和转基因有哪些区别?
从水稻基因链中删除某一个特定“基因”并非一般人所想的那样,用“剪刀”或“刀子”删除即可。本身删除的方法或媒介就是技术的关键。一般情况下,必须借用“外源基因”的介入方可有效地删除特定“基因”。
接着上面的回答,杂交只能在同物种间进行,并不是A+B就能等于AB,有时反而A和B都没了,却出了C,有时虽然出了AB却没有繁殖能力,比如骡子,狮虎。但无论怎么配都不可能出马和鸟的产物。而转基因技术却能定向的改变某个基因,获得直接的结果。但是,就像给汽车换发动机,你得把与车架,变速箱,油管,进气,行车电脑等接口都接好才能动起来。让马或人飞起来还有漫长的路,但那是未来的方向。顺便吐槽,把投向中医的钱投到基因工程吧,将人变成神就在基因工程。
袁隆平去镉水稻的细节没有公布,只能根据情况猜测。看过一段袁老接受采访的视频,他说在实验田里根据镉含量分出好多品种,最高与最低相差2000多倍(凭记忆写的,可能不准)。镉含量不同的多个品种共存,应该是采用杂交育种的方式。这种方法安全,但效率低。
基因工程去除吸收镉的基因也是可行的。相当于人工诱导基因变异,使吸收镉的基因失去作用。这种方法效率高,但是每次只产生一个品种,不应该产生多个品种。这种方法总体来说是很安全的。只有很小的几率会产生新的蛋白,新的蛋白只有极小几率对人体有害。这种极其微小的有害概率与镉污染造成的损害相比,可以忽略不计。
不论采用什么方式,袁老培育出来的水稻,只要他说安全,我就吃。吃死算我自己的。
镉污染并不一定只存在工业社会,许多重金属、放射、生物污染自然界本身就存在!我们现代环保技术也只能最大限度的减少工业生产而产生的各类污染。比如农业的农家肥中的生物污染(寄生虫、细菌等微生物)除了化学、生物技术方法是难防治的。再有自然界的动物造成的生物污染、天然矿物产生的重金属和化学物质污染人类还只能“躲”。如天然花岗石和部分地区的土壤存在不同等级放射污染就比人造放射污染多很多。天然水中矿物、生物污染就很平常,所以在人类技术开始发展时就大量采用“自来水”。就是把天然不那么卫生的水人为处理后保证卫生。天然水中即在人到达不了地方也从未有过人类污染的地方也只有少数水是可以达到现在卫生标准的直接饮用。转基因技术用在现代农业是现代生物技术的方向,相信专业的科学家是正确的。任何技术都有多面性,各种病毒细菌、分离、培养、复制技术的发明、X射线的发明、核裂变的发明都有各种千奇百怪的推论和担心,但科学家这个群体守住了这些技术应用的底线。今天的转基因技是人类认识生命发展史上的重要一步,要相信科学家这个群体并不是商人、发疯的政客。他们可以为科学发现献生,他们也会为人类的安全微不犹豫的献生。那种投机者在顶级的科学家中还没有发现过。相信科学家的人格、底线比听一些人的鼓噪要可靠得多!踏实得多!这是一个老了的化学工科生的生活体验。
为什么袁老要研究去镉水稻?
不知道大家是否清楚袁老为啥要研究这个去镉水稻?没错,因为镉污染。
镉在自然界含量极低,对人体没有健康风险。但在镉污染环境里,镉可以生物体内富集,并通过食物链进入人体,形成镉硫蛋白并选择性地蓄积肾脏等器官中,引起慢性中毒。镉在现代化工业中是被广泛使用的重金属材料,如电镀、化工、电子、原子能、电池等,通过废气、废水、废渣排入环境。排入环境中的镉,大约80%到90%会留在土壤中,如果在存在镉污染的土壤里种植水稻,就会使镉进一步富集并进入食物链中。
中国的镉污染,其实还是比较严重的,中国存在镉污染的耕地约1.8亿亩(约10%),超标严重的地区耕地含镉量甚至超标26倍。黄河水系、淮河干流、滦河的镉超标率都在16%以上。下面是中国的大米镉污染地图。
偏偏中国人爱吃的水稻又是对镉吸收最强的谷类作物(美国农业部的研究表明,水稻是对镉吸收最强的大宗谷类作物,其籽粒镉水平仅次于生菜叶子)。农业上比较爱用的磷肥,有不少也含有一定量的镉。2002年,农业部曾对全国市场稻米进行安全性抽检,结果显示稻米中镉超标率为10.3%。南京农大潘根兴教授在全国六个地区县级以上市场随机采购大米样品91个进行检测,结果也同样表明:10%左右的市售大米镉超标。中山大学2010年研究则显示,抽取的21个水稻品种镉和铅超标率分别达100%和71%。镉在人体可以潜伏和累积达30年,所以即便含量超标,人也不会立刻出现明显的症状,非常隐蔽。袁老之所以格外关心镉污染问题,不仅仅是因为他作为杂交水稻专家的责任感,还有另一个重要理由。那就是,相比于常规水稻,袁老研发的超级稻吸收镉能力也是超级的。诱变杂交等育种手段培育超级稻的过程中,袁老主要选择培育的是对产量有利的优良基因。但在这个过程中,富集镉的作用也被强化了。也就是说,杂交稻、超级稻的镉超标的风险比普通水稻更为严重。专家们采集了能代表南方水稻种植的中性土壤乌栅土,还在一部分土壤里特意添加了镉元素,结果发现,在未加镉的土壤中,超级稻对镉的亲和力是常规稻的2.4倍,其籽粒中镉的含量是普通杂交稻的1倍多。而在添加了镉的土壤中,两种土壤中籽粒含镉量都明显增加,分别是未添加镉土壤的5到6倍。也就是说,在杂交水稻日益推广和普及的今天,镉污染产生的后果可能更加严重。很多时候,绝大多数降低水稻镉吸收的常规办法,往往是会带来一些副作用的,比如产量下降。所以,袁老当然希望能彻底解决这个问题,自己的超级稻产量、质量双双最优。
水稻镉吸收的原理是什么?
土壤中的镉被水稻根系吸收并最终在稻米中累积包括三个阶段:(1)根系对镉的活化和吸收;(2)木质部的装载和定向运输;(3)经节间韧皮部富集到水稻籽粒中。水稻对镉吸收、转运和积累的特殊生理模式,决定了水稻各部位中镉含量的基本分布规律是根系>茎叶>籽粒,其中根系的镉含量是茎叶的100倍、糙米的1000倍。
上面几个过程里,每个过程都有一些基因参与对镉离子的吸收与运输,通过各种蛋白对其进行调控与表达。比如参与根系表皮外皮的蛋白表达的OsNRAMP5就是一个与镉的根系吸收与活化有关的基因。可惜,很多研究表明OsNRAMP5基因的缺失同时会造成水稻生长和产量显著降低。再比如,转运蛋白基因 OsHMA3就可以将根细胞的镉,隔离在液泡中,从而减少镉向木质部转移,而且不会影响其他金属离子。还有影响韧皮部蛋白表达的基因OsLCT1,如果基因缺失,木质部介导的镉离子运输不受影响,但韧皮部介导的C镉离子运输却大幅减少。
所以,理论上,如果能把类似OsHMA3、OsLCT1这样的基因敲除(OsNRAMP5就不太合适,会降低产量),就有可能大大降低稻米中镉的含量。当然,还要研究敲除基因后,对水稻有无其他不良影响。
袁老的去镉水稻是怎么研制的?
镉超标稻谷的立案标准?
根据中国国家标准《食品安全国家标准 镉在食品中的最大残留限量》(GB 2762-2017),稻谷中镉的最大残留限量为0.2毫克/千克。当稻谷中镉超过这个限量时,可以立案调查,进行进一步的食品安全检测和处理措施,以保障公众的食品安全。
根据GB2762-2012食品中污染物限量,谷物的镉残留小于0.2毫克每公斤。过去GB2715-2005,稻谷、豆类是0.2。因此,镉超标稻谷的立案标准是不超过0.2毫克每公斤。
水稻低镉品种有哪些?
有莲两优1号(低镉臻两优8612)、莲两优100、韶香100、中安早7号、中安早17号、中安早35、中安2号、安优1号、安优2号、安两优2号、清莲丝苗、清莲丝占、西子4号,西子5号,西子11号、DY3等低镉水稻品种在多点试验示范。
2020年湖南省低镉水稻品种名录?
已经公布。
原因是湖南省政府高度关注水稻中镉含量问题,通过多年研究推广,已经形成了一系列低镉水稻品种,而为了更好地保护广大民众的健康,湖南省政府定期公布低镉水稻品种名录,并积极推广种植。
2020年的低镉水稻品种名录已公布,其中包括省级优质安全稻谷品种、省级高产稳产优质稻谷品种、第30批国家选优配套高产稳产优质稻谷品种等。
这些品种具有产量高、质量好、低镉等特点,可以帮助保护民众的健康。
大米中的镉是哪里来的?
镉大米:指镉含量超标的大米。
1、大米中的镉含量超标,主要是土壤中镉含量超标,引起的植物吸收。
2、过度使用化肥是原因之一。一些磷肥和复合肥中镉含量超标,能够使土壤和作物吸收到不易被移除的镉。
3、空气和水的镉污染,也将导致水稻在生存过程中吸收了大量的镉。湖南、江西、湖北等稻米主产区的灌溉水系,如湘江、赣江、汉江等河流,沿岸城市的有色金属开采和冶炼业都比较发达,导致整个水系的重金属污染情况异常严重,其中的镉成分,通过灌溉的方式,进入土壤并富集。