水稻是我国最重要的粮食作物,挖掘控制水稻叶和籽粒镉积累的关键基因,阐明水稻镉积累和转运的遗传机制,为培育籽粒低镉积累的水稻品种、保障粮食安全和人类健康提供依据。通过离子组学技术系统分析中国栽培稻核心种质资源209个品种籽粒的离子谱,鉴定出一批铁、锌等高富集以及镉低积累的水稻品种,并选择籼稻(indica)品种花楸03和粳稻(japonica)品种SKC进行进一步研究。结果表明,尽管这两个品种对镉的耐受性和吸收能力无显著差异,花楸03籽粒和地上部分的镉积累量显著高于SKC,而铁、锌等含量差异不显著。以花楸03和SKC为亲本构建了包含137个单株的双单倍体(doubled haploid,DH)群体,共检测到8个控制镉在叶和籽粒中积累的QTL,分别位于第2、3、4、7、8、10和11染色体上,能解释10.6%-39.4%的表型变异。其中第3染色体上检测到的控制镉向籽粒转运的QTL qGCd3定位在RM6266-RM2334,LOD(limit of detection)值和贡献率分别为3.81和39.4%,此处可能存在一个控制镉向籽粒转运的重要基因。
