植物对硒的吸收、转运及代谢机制研究进展

硒元素是人和动物必需的微量元素之一，人体缺硒会引发诸多疾病甚至导致死亡。我国是缺硒大国，全国有2/3的人口处于缺硒地区。目前，食物补硒是提高人体摄硒量的最佳途径，同时也决定着食物链中硒的水平。本文从环境角度介绍了植物对土壤中不同硒元素的吸收利用途径，综述了硒在植物体内的转运和代谢机制，为开发富硒农产品提供参考。     

土壤施硒对黑豆和黄豆硒质量分数及产量的影响

采用大田小区试验方法对黑豆和黄豆进行富硒栽培试验,研究硒对黑豆和黄豆产量、品质等的影响。结果表明,土壤施硒可以明显地提高黑豆和黄豆中总硒的质量分数,土壤施硒质量分数为0~250mg·kg-1时,黑豆和黄豆中总硒质量分数可达129~1 118和125~1 092μg·kg-1。土壤中施加硒质量分数为10~100mg·kg-1时,黑豆和黄豆的出芽率和产量与对照组相比均有所增加;在硒质量分数为60mg·kg-1时,黑豆和黄豆的出芽率和产量均达到最大值,分别为78.33%和54.79%,最高增产率为21.61%和28.19%;而后随着土壤中施加硒质量分数的增加,黑豆和黄豆的出芽率和产量与对照组相比均有所下降。硒质量分数较低时(10~40mg·kg-1),不利于黑豆和黄豆中蛋白质的积累,且在硒质量分数为40mg·kg-1时,黑豆和黄豆中蛋白质质量分数均达到最低值,较对照组分别减少20.67%和10.92%;随着硒质量分数的增加(60~250mg·kg-1),黑豆和黄豆中蛋白质质量分数开始逐渐增多,当硒质量分数为250mg·kg-1时,黑豆和黄豆中蛋白质质量分数积累最多,较对照分别提高1.38倍和1.22倍。由富硒黑豆和黄豆中可溶态硒的提取结果可知,在富硒黑豆和黄豆中,碱溶态酸溶态Tris-HCl态盐溶态水溶态。可见,黑豆和黄豆都具有一定的富硒能力,硒能在一定条件下使黑豆和黄豆增产,促进大豆蛋白质的积累,且在酸或碱性介质中更有利于硒的迁移转化,可溶性的有机硒质量分数较高。黑豆和黄豆富硒可大幅提高其营养价值,为进一步开发利用富硒大豆提供科学的理论依据。     

硒引发对不同品种紫花苜蓿种子抗氧化特性的影响

为探讨外源硒引发对不同品种紫花苜蓿(Medicago sativa)种子抗氧化能力的影响，试验采用浓度为0.5 mmol·L^-1的亚硒酸钠溶液对12个品种的紫花苜蓿种子进行了0(CK)，3，6，9和12 h的引发处理后，分析了其丙二醛含量及超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶活性的变化规律。结果表明：12个品种的紫花苜蓿种子抗氧化能力对外源硒引发的响应存在明显差异，大多数品种的紫花苜蓿种子在短时间(3~6 h)硒引发下仍保持较高的抗氧化能力，而仅有'偏关苜蓿’种子的抗氧化能力在长时间(12 h)硒引发时仍显著高于CK(P<0.05)，其他品种紫花苜蓿种子的抗氧化能力则均显著低于CK(P<0.05)。从抗氧化能力变化来看，12个紫花苜蓿品种中以'偏关苜蓿’最适宜采用引发技术进行富硒草产品生产，而'WL343HQ’，'WL363HQ’，'WL656HQ’，'WL319HQ’和'WL903HQ’紫花苜蓿品种则不适宜。     

不同形态硒及用量对幼苗期谷子生长与生理的影响

为探究不同形态硒及用量对谷子生长和抗性的影响，选用0.0、0.1、0.5、1.0、10.0mmol/L亚硒酸钠和纳米硒，通过水培试验研究不同形态硒浓度对谷子株高、茎粗、根系、硒含量和酶活性的影响。结果表明，2种形态硒随着浓度的升高，株高均呈先升高后降低的趋势；亚硒酸钠对茎粗的影响呈开口向下的抛物线趋势，纳米硒对茎粗有显著的抑制作用。亚硒酸钠对根长和根冠比的影响呈先增加后降低的趋势；低浓度纳米硒对根长影响不显著，高浓度纳米硒对根长有显著的抑制作用；纳米硒对谷子根冠比抑制作用明显。2种形态硒均可提高谷子的硒含量；2种形态硒及其不同浓度对超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性及蛋白质含量均有显著影响，对过氧化物酶活性影响不显著。结合Circos-弦图、谷子株高、茎粗、根系、硒含量和酶活性等试验结果，得出喷施0.1mmol/L的纳米硒溶液对谷子生长、硒含量及酶活性提高效果显著，适宜在谷子种植中应用。     

叶面喷施硒元素提高玉米籽粒硒含量

硒元素是一种动物和人类生长发育必须的矿质营养元素，硒元素的缺乏是一种世界性的营养问题。为评价玉米叶面喷施硒元素改善人体营养状况的技术潜力，本研究通过两个生长季的田间试验，探究了雨养条件下，在玉米灌浆期叶片喷施不同浓度亚硒酸钠溶液对玉米籽粒产量、硒含量、硒积累量、硒利用率以及其他养分状况的影响。结果表明，叶面喷施亚硒酸钠溶液对玉米产量无显著影响，能够显著提高玉米籽粒的硒含量和硒积累量，且随着喷施浓度的不断升高而升高，但对玉米产量以及籽粒铁、锰、铜、锌这四种矿质元素含量无影响。同时两年之间，硒含量和硒积累量差异较大，说明环境因素对玉米籽粒吸收利用外源硒肥具有较大的影响。综上，叶面喷施亚硒酸钠溶液是改善玉米籽粒硒元素营养状况的重要手段。