科研成果名称：作物（水稻/蔬菜）重金属迁移积累规律与消减关键技术

成果获奖等级：2022年度中国商业联合会科学技术奖一等奖

成果完成人：朱诚、丁艳菲、王飞娟、贺希格都楞、周翠、韦何雯、蒋德安、江琼、林海忠、江立斌、徐广伟

成果简介：

        农田生态系统重金属污染已成为公共关注的重大问题，直接影响水稻、蔬菜等作物的安全生产。本项目属于农业领域，主要科学技术成果包括四个方面：1、重金属低积累的作物品种筛选。从长江三角洲和珠江三角洲300多个水稻品种中筛选获得多个高/低积累（Cd、Hg、Cu和Pb）水稻品种，并利用4500份T-DNA插入水稻突变体库中筛选获得Cd、Hg和Pb敏感/耐性突变体。比较不同种类蔬菜吸收重金属的基因型差异，获得高/低积累（Cd和Pb）的番茄、玉米和白菜基因型。2、我国农田土壤重金属污染状况调研以及重金属在土壤—作物系统中迁移积累规律研究。构建我国不同地区主栽品种稻米及农田土壤Cd、Hg、Pb和Cr等重金属污染数据库，容量达2069条。并研究了重金属在土壤中的含量、吸附-解吸动力学、生物有效性及其影响因子，探究典型重金属从土壤向不同作物可食部的积累规律及其形态分布特征，明确了重金属在土壤-作物中的迁移积累规律。3、水稻对重金属吸收积累的生理分子机制研究。首次利用Cd、Hg和Pb敏感/耐性水稻突变体和低/高积累突变体为材料，从重金属吸收积累、抗氧化应答、外源NO、SA处理等角度，明确了高效AsA-GSH循环和抗氧化酶活性是水稻耐Cd/Hg重要生理基础；表明外源NO处理缓解Cd对水稻毒害是通过减少Cd对冠根原基发育的抑制起作用；首次利用miRNA芯片、蛋白质组学等，分离克隆miR166、miR390、OsHB4、OsPCR等与水稻重金属积累密切相关的基因。4、作物对重金属积累的安全阻控技术研究。利用水稻/蔬菜不同品种、土壤pH改良剂、肥水管理、不同外源物质处理等手段，以风险控制为基础，建立了多种有效的水稻/蔬菜中重金属消减技术。开发利用生物多样性修复土壤重金属污染的技术，建立了重金属轻度污染土壤生态修复及安全利用的组合模式，并在中轻度重金属污染农田与菜地进行示范推广。本成果共发表学术论文48篇，其中SCI论文36篇，授权国家发明专利16项。在浙江、贵州等地进行示范推广应用，应用面积达8.19万亩，新增销售额达1.37亿元，社会和生态效益显著。