籼稻与粳稻镉积累差异的分子机制：基于再活化能力与蛋白组分累积的比较分析

为解决重金属镉(Cd)通过食物链危害人类健康的问题，研究人员通过盆栽实验（添加67 mmol L?1 Cd(NO3)2·4H2O）系统比较了籼稻与粳稻的Cd积累特性。研究发现籼稻在茎节再活化能力（如可溶性Cd、FE-Cd和FW-Cd占比更高）及籽粒蛋白组分（球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白）的Cd结合能力显著强于粳稻，导致其糙米Cd积累量更高。该研究为水稻品种选育及农田修复提供了重要理论依据。

　　

当土壤遭遇镉(Cd)胁迫时，科学界发现了一个有趣的现象：籼稻(Indica)和粳稻(Japonica)这对"水稻兄弟"在应对重金属时展现出截然不同的策略。研究人员通过精心设计的盆栽实验（添加67 mmol L?1 Cd(NO₃)₂·4H₂O），揭开了这两种亚种间镉积累差异的神秘面纱。

实验数据显示，籼稻在产量上付出了更大代价——减产幅度高达24.04%，但其体内却上演着高效的"镉搬运大戏"。茎节这个"交通枢纽"中，可溶性镉、无机态镉(F_E-Cd)和水溶性镉(F_W-Cd)的比例显著高于粳稻，就像配备了更高效的镉转运特快专列。更令人惊讶的是，籼稻糙米中的球蛋白(globulin)、醇溶蛋白(prolamin)和谷蛋白(glutelin)展现出更强的"镉捕获"能力，这些蛋白组分就像微型的镉离子磁铁，导致最终籽粒中镉含量居高不下。

有趣的是，收获后的根际土壤也留下了线索——籼稻根际土壤中各形态镉的含量普遍低于粳稻，这与糙米镉浓度呈显著负相关，暗示籼稻可能进化出了更彻底的"土壤扫荡"能力。这些发现不仅解释了为什么籼稻更容易成为"镉富集者"，更为培育低镉水稻品种和开发农田修复策略提供了精准的分子靶点。