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近日，华南师范大学生命科学学院王宇涛课题组及合作者在《Current Biology》期刊发表题为“Domestication may have unintentionally increased arsenic accumulation in japonica rice”的研究成果。华南师范大学生命科学学院毕业生李颖伟、在读硕士生李嘉宁、林伟恩、毕业生吴靖雯为论文的共同第一作者，王宇涛副研究员为通讯作者。

该研究通过比较现代水稻及其野生祖先——普通野生稻对砷的吸收、转运特性，发现粳稻（水稻亚种）的砷积累水平显著高于其野生祖先。进一步基于全基因组重测序的系统发育信号分析表明：在从野生稻到现代粳稻品种的驯化过程中，砷积累的遗传性状强烈受到人工选择，证实人类驯化提高了粳稻的砷污染风险。

该研究进一步结合生理、转录和基因组手段进行深入研究，发现驯化对水稻砷积累性状的改变是由人类对水稻高效磷营养性状的选择所致。水稻根系中同时负责磷和砷吸收的磷-砷共转运蛋白PT1基因明显受到人工选择，且PT1基因的表达水平在粳稻中显著高于其野生祖先；与此同时，粳稻根系对砷元素的亲和力和最大吸收速率显著高于野生稻。这些发现揭示了人类对水稻磷营养性状的选择却意外增加了砷污染风险的机制，为防控水稻砷污染风险提供了新的思路。

模型图：人类对水稻磷营养性状的选育无意中增加了水稻的砷污染风险

特别地，王宇涛课题组于2024年6月在《New Phytologist》期刊发表的论文已经证实：人类对水稻的驯化过程恶化了水稻与丛枝菌根真菌的共生关系。两项研究共同揭示了“驯化惩罚”导致水稻等作物优良性状和优异基因资源在人工选择中的丧失，为将野生稻的优良性状重新导入现代品种提供了重要的理论依据。

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