研究人员发现水稻为何吸收砷

        据新一期美国《国家科学院学报》发表的研究成果，水稻从土壤中吸收砷的原因已被研究人员找到了。一发现将有助于把砷这种具有潜在危害的元素从亚洲人的主食中去除。  

        来自日本冈山大学生物研究所的研究人员在论文中说，他们在水稻中找到了两种蛋白，它们能把土壤中的砷运送到谷粒中。研究人员发现，在去除了这两种蛋白的水稻中，稻秆和谷粒中的砷含量都减少了。  

        不过研究人员也发现，如果去除了这两种蛋白，水稻从土壤中吸收硅的能力也会降低。硅对于水稻的生长和产量至关重要，它还有助于水稻防止病虫害。  

        研究人员希望有朝一日能通过基因改良方式使水稻只吸收硅而不吸收砷。  

        砷可以在环境中自然形成，如果长期接触砷，比如饮水中含砷，可能导致患肺癌、膀胱癌、皮肤癌、心血管疾病及糖尿病。据联合国教科文组织的统计，仅在南亚地区，就有２０００多万人遭受慢性砷中毒的危害。



科学家发现了水稻植株摄取亚砷酸盐的路径，并提出了一可能的缓解方法以减少水稻的砷积累。砷中毒是全世界的一个重大公共卫生问题，在孟加拉国和印度特别严重，在那里这种物质存在于地下水中，并被淹水稻田中的水稻吸收。

Jian-Feng  Ma及其同事发现了两种主要的把亚砷酸盐从水中运输到木质部的植物蛋白质。亚砷酸盐是稻田土壤中砷的主要存在形式，而木质部把营养从根部运输到植株。这两种硅运输蛋白都在根部表达，其中称为Lsi1的蛋白是亚砷酸盐进入水稻的门户，而另一种称为Lsi2的蛋白控制着从根部到茎再到谷粒的流动。研究人员证明了Lsi1在蛙卵细胞和酵母中的运输功能，然后证明了通过水稻植株的突变从而让Lsi1失效会抑制亚砷酸盐的摄取。此外，Lsi2产生突变的水稻植株的茎和谷粒中的砷含量也显著降低。在发现硅酸会干扰亚砷酸盐的摄取之后，这组作者提出，增加土壤中可利用的硅，可能会减少从土壤和灌溉用水到食物链的砷的运输。相关论文发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。