镉是有毒的重金属，我国部分地区土壤镉污染问题较为突出，影响农产品品质安全与人体健康。而硒是人体必需的微量元素，对提高人体免疫力和抗氧化胁迫起重要作用。然而我国和世界其他多个国家部分人群硒摄入量不足，亟需提高农产品硒的含量。

赵方杰教授团队采用正向遗传学方法，筛选到以南方主栽籼稻品种中嘉早17为背景的耐镉突变体cadt1，该突变体不但耐镉，而且对硫的吸收显著增加。通过基因定位和回补验证克隆到突变基因OsCADT1，该基因为植物硫吸收代谢的负调控因子，其突变使得水稻根系缺硫响应基因和硫酸盐的转运蛋白基因表达显著上调，对硫酸盐吸收增加，植物体内合成更多的巯基化合物，特别是能螯合重金属的植物螯合肽的含量升高，从而显著增强水稻镉耐性。硒酸盐与硫酸盐的理化性质相近，植物通过一套相同的通路对硒酸盐和硫酸盐进行吸收和同化。在cadt1突变体中，不仅硫酸盐吸收增加，硒酸盐的吸收也相应提高。在三个田间试验中，在没有喷施硒肥条件下，突变体稻米硒的含量比野生型增加60 – 92%，而生长、产量和籽粒镉含量不受影响。因此，cadt1突变体是一份理想的水稻富硒材料。

该研究首次发现水稻OsCADT1突变体具有富硒耐镉一石二鸟的作用，为稻米富硒提供了一种新的解决方案和遗传材料。该研究成果以“Mutation in OsCADT1 enhances cadmium tolerance and enriches selenium in rice grain”为题在New Phytologist发表，南京农业大学博士研究生陈杰为该论文的第一作者，赵方杰教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委和科技部重点研发项目的资助。

图1.水稻OsCADT1突变导致硫/硒吸收及植物螯合肽合成增加，具有富硒耐镉的作用

原文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16404