【摘要】：硒是人體和動物健康所必需的微量營養(yǎng)元素。全球約有5-10億的人口的硒攝入量不足。谷物,特別是水稻和小麥,是人體膳食的主要硒源,在我國缺硒地區(qū)人體從谷物中攝取的硒約占攝入總量的70%左右。因此,谷物中硒的生物強(qiáng)化是一種能安全有效提高人體硒攝入量的方法。本研究以水稻和小麥為供試植物,利用水培試驗(yàn)和HPLC-ICP-MS技術(shù)來研究水稻/小麥對有機(jī)硒的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和形態(tài)轉(zhuǎn)化機(jī)制。通過田間試驗(yàn)來探究不同形態(tài)的硒肥對作物中硒的累積和分布的影響,以及硒肥施用后的后茬效應(yīng)。水培和田間試驗(yàn)結(jié)果可以為富硒農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。本文的主要結(jié)果如下:(1)濃度梯度的吸收動力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明,不同硒形態(tài)能顯著影響水稻根系對硒的吸收速率、V_(max)和K_m值,最大吸收速率V_(max)值的先后順序?yàn)?硒代蛋氨酸(SeMet)硒代蛋氨酸氧化物(SeOMet)亞硒酸鹽(Se(Ⅳ))硒酸鹽(Se(Ⅵ));水稻根系對硒酸鹽、硒代蛋氨酸和硒代蛋氨酸氧化物的親和力K_m值分別比亞硒酸鹽處理的高2.42倍、2.64倍和4.18倍;水稻根系對硒代蛋氨酸的吸收速率顯著高于其他形態(tài)的硒處理。時間梯度的吸收動力學(xué)的結(jié)果顯示,水稻根系對硒代蛋氨酸的吸收符合米氏方程,但是對硒代蛋氨酸氧化物的吸收符合一元線性方程(R=0.9920)。此外,營養(yǎng)液中不同的pH值會顯著影響小麥根系對硒的吸收速率,但是對硒在地上部的分配比例影響不顯著。(2)與空白對照相比,水通道蛋白抑制劑AgNO_3能顯著抑制水稻根系對硒代蛋氨酸的吸收(P0.05),抑制程度為93.1%,然而AgN03、TEAC1(K+離子通道)和CCCP(代謝抑制劑)能顯著抑制水稻根系對硒代蛋氨酸氧化物的吸收(P0.05),抑制程度分別為41.7%、45.6%和30.4%。交互試驗(yàn)的結(jié)果表明,SeMet處理的根系硒含量和吸收速率分別比SeOMet和SeMet/SeOMet兩處理顯著高出10-11倍和12-13倍(P0.0001)。此外,硒形態(tài)和營養(yǎng)條件不能顯著影響水稻根系的硒含量,且兩因素之間無交互作用。反之,硒形態(tài)和營養(yǎng)條件能顯著影響水稻地上部的硒含量(P0.05),但無交互作用(P0.05)。(3)不同的處理時間和有機(jī)硒的形態(tài)均能顯著的影響小麥根系和地上部的硒含量,且兩因素之間存在交互作用(P0.05)。外源添加有機(jī)硒后,根系和地上部的硒主要以MeSeCys和SeMet這兩種有機(jī)形態(tài)存在,且兩者的含量之和約占樣品硒總量的14.3-97.2%。此外,小麥木質(zhì)部汁液中檢測到的硒形態(tài)有Se(Ⅳ)、SeMet、MeSeCys和一種未知的硒形態(tài)。(4)小麥和玉米的田間試驗(yàn)中,分別在小麥揚(yáng)花期和玉米大喇叭口期一次葉面噴施亞硒酸鹽、硒酸鹽、硒代蛋氨酸、化學(xué)納米硒、腐植酸 +亞硒酸鹽和復(fù)合肥+亞硒酸鹽。與空白對照相比,噴施葉面硒肥后小麥和玉米的籽粒硒含量分別顯著增加了 0.02-0.31 mg kg-1 DW和0.07-1.09 mg kg-1DW。小麥和玉米籽粒中硒的回收率的變化范圍分別為3.0-10.4%和4.1-18.5%。土壤中的硒含量在小麥-玉米輪作體系中是一個在玉米收獲期存在耗竭現(xiàn)象的動態(tài)變化過程。(5)在水稻的田間試驗(yàn)中,當(dāng)每克硒肥噴施到每公頃面積的稻田中,將增加0.004-0.043 mg Sekg~(-1) DW的籽粒硒含量。硒代蛋氨酸處理的籽粒硒含量、籽粒硒的回收率和秸稈到籽粒的轉(zhuǎn)移系數(shù)均高于其他硒肥處理。四種硒肥處理下,水稻各部分中硒的分配比例的先后順序?yàn)?秸稈籽粒潁殼。此外,籽粒的硒含量和施肥量之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。
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圖片說明： ２．３．１水稻對各種形態(tài)曬的濃度吸收動力學(xué)逡逑不同濃度梯度下的吸收動力學(xué)試驗(yàn)的目的是對比有機(jī)態(tài)和無機(jī)態(tài)砸的吸收動力學(xué)過程。試驗(yàn)逡逑結(jié)果表明水稻根系對四種不同形態(tài)曬的吸收均符合米氏方程（圖２－１和表２－１）。水稻根系對砸的逡逑吸收速率隨著處理液中測濃度的增加而增加，除砸代蛋氨酸處理外，均可在達(dá)到最大吸收速率后逡逑保持平穩(wěn)。碩的形態(tài)能思著影響水稻根系對曬的吸收速率（戶＜０．０５）。水稻根系對曬代蛋氨酸的逡逑吸收速率顯著商于其他形態(tài)的砸處理，，當(dāng)處理液的濃度范圍為５－２０＾ｌＭ時，砸代蛋氨酸處理的吸逡逑收速率比其他砸處理的吸收速率高山３．１９－１６．０３倍。逡逑此外，處理液中砸的形態(tài)也能顯著影響吸收動力學(xué)方程的和Ｋｍ值（表２－１）。吸收動力逡逑學(xué)的參數(shù)雖示，最大吸收速率Ｆｕｉａｘ值的先后順序?yàn)椋涸掖鞍彼幔驹掖鞍彼嵫趸铮緛喸宜猁}＞逡逑砸酸鹽，表明水稻根系對砸代蛋氨酸的吸收mΩ�。但薁楷水稻根系对捆酸盐、砸代蛋氨酸菓亓x仙勾鞍彼嵫躉锏那綴土Γ耍鈧搗直鴇妊竊宜嵫未淼鬧蹈擼玻矗脖�、２．６４倍和４．１８倍，韵X義纖得髁慫靖刀匝竊宜嵫蔚那綴土υ洞笥諂淥戎制芐翁�。辶x希保埃板邋五義希鈴�？邋亚栖酸盐辶x稀Ｉ顧嵫五義希掊危福板澹

本文編號：2515075