水稻籽粒中砷积累过程和生物毒性的调控机制

水稻是我国的主要粮食作物，然而稻米中砷的积累是以大米为主食人群暴露砷的主要途径之一。从水稻体内砷代谢的调控机制出发降低稻米中砷含量和生物有效性是控制稻米砷污染问题的关键途径。目前，有关水稻籽粒中As积累和毒性调控机制的研究尚显薄弱。本项目将从调控稻米中砷积累和生物有效性的关键因子五价砷还原和三价砷螯合出发，通过Real-time PCR、HPLC-ICP-MS等技术分析籽粒中砷含量和毒性存在显著品种差异的生物化学和分子生物学机理；通过超量表达和基因沉默（RNAi）等植物突变体构建手段研究砷酸盐还原酶对水稻籽粒中砷累积和形态转化的调控机制；通过添加PCs合成抑制剂的水培试验，结合同步辐射原位分析技术，阐明植物螯合素(PCs)对水稻体内砷迁移转化的调控机制；最终系统诠释水稻籽粒中砷积累及其毒性的调控机制，为污染稻区筛选降低籽粒中砷含量和毒性的途径提供科学理论依据。