镉（Cd）作为I类致癌物，人体代谢能力有限，长期摄入会严重危害多器官健康。水稻作为主要粮食作物，是亚洲人群膳食镉摄入的主要途径，贡献了该地区非吸烟人群总膳食镉摄入量的50%以上。中国南方籼稻主产区因土壤酸化、工业污染普遍以及籼稻品种固有的较高镉积累特性，面临更为突出的水稻镉污染风险。因此，创制并推广优异低镉累积籼稻种质资源对该区域具有重大意义。

近期，中山大学农业与生物技术学院陈景光课题组与中国农科院农业基因组研究所叶国友团队合作完成的题为“Overexpression of OsCAX2 in indica rice reduces cadmium accumulation in grains without yield loss”的研究在Journal of Integrative Agriculture（JIA）2026年1期正式发表。该研究通过在广泛推广的主栽常规籼稻品种“黄华占”中过表达OsCAX2，成功实现了在镉污染土壤中种植的水稻籽粒镉积累降低49%，且未造成水稻产量损失。该研究结果为籼稻低镉积累优异种质的创制与育种改良提供了新的重要遗传资源。

研究聚焦于水稻中的一个液泡膜定位的阳离子/H⁺交换蛋白基因OsCAX2，探讨其在降低籼稻籽粒镉积累中的潜力。表达分析显示OsCAX2主要在根中表达，且其表达受镉浓度依赖性诱导，而不受钙浓度影响。本研究在中国南方主栽常规籼稻品种‘黄华占’背景中过表达OsCAX2发现，与WT相比，过表达株系显著增加了根系镉含量，降低了地上部镉含量，使根向地上部的镉转运率降低43.7%，且不影响植株干重。更重要的是，在镉污染土壤盆栽试验中，两个独立的过表达株系成熟籽粒（糙米）中的镉浓度较野生型显著降低了49.1%，旗叶中镉浓度也降低了39.7%。同时，过表达株系的重要农艺性状（包括单株产量、株高、分蘖数、穗重、结实率、单株生物量及谷草比）与野生型相比均无显著差异。

中山大学农业与生物技术学院陈景光副教授和中国农科院农业基因组研究所孟丽君研究员为论文共同通讯作者，中山大学农业与生物技术学院博士后胡志为该论文第一作者。农业基因组研究所的叶国友研究员对该研究给予了指导和极大支持。该研究得到了国家重点研发计划和广东省基础与应用基础研究基金项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.08.011     

Cite the article: Zhi Hu, Wenli Zou, Huijing Ye, Jie Ma, Lijun Meng, Jingguang Chen, Guoyou Ye. 2026. Overexpression of OsCAX2 in indica rice reduces cadmium accumulation in grains without yield loss. Journal of Integrative Agriculture, 25(1): 390-393.

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