粮食砷污染有望解决

三氧化二砷俗称“砒霜”，其中的砷元素是一级致癌性重金属。随着土壤重金属问题日益突出，被污染的耕地和灌溉用水导致砷等重金属通过农作物进入食物链，严重威胁公众食品安全。如何阻止流向餐桌的砷？沪上科学家及其国内外合作团队从植物媒介入手，让它们自我排毒，避免砷污染入口。昨天，国际学刊《公共科学图书馆生物卷（PLoS Biology）》在线刊发了相关研究论文。

据介绍，自然界中砷的化合物，多以砷酸盐的形态存在于土壤中。而在化学性质上，砷酸盐与植物生长过程中所需“磷肥”的磷酸盐非常相似，因此植物负责吸收磷酸盐的运输蛋白很难区别两者，经常误将砷酸盐一并带入体内。砷经由作物富集，再被人类摄取后可能导致皮肤癌、肺癌以及其他脏器重大疾病。

在中科院上海生科院植生生态所的植物分子遗传国家重点实验室，晁代印研究组与英国阿伯丁大学及南京农业大学等研究团队合作，发现了植物中调控砷元素积累的关键基因——HAC1，使将来培育低砷甚至无砷农作物成为可能。《公共科学图书馆生物卷》对此成果进行了专题介绍，评价称“HAC1的发现，为研究如何在砷污染高危地区培育可安全食用的农作物，迈出至关重要的第一步”。

研究发现，植物拟南芥的叶片砷含量存在巨大的自然变异。研究人员利用全基因组关联分析及图位克隆技术，鉴定出控制这种变异的重要功能基因HAC1。实验表明，HAC1可有效阻止植物体内砷的积累，而HAC1若发生突变，则会导致植物体内积累高达数百倍的砷。专家认为，此项研究揭示了全新的植物砷解毒分子机制，对于限制砷向植物与食物链的迁移、降低农作物的砷含量，以及利用植物进行砷污染土壤修复，都具有重大应用价值，有望解决粮食砷污染问题。