两个品种水稻向籽粒中转移硒的差异研究

摘要

硒是人类和动物所必需的微量元素，据统计中国有72％的地区，大约有7亿人口处于硒缺乏状态，制约着人体对硒的正常需求。人体获得硒的主要来源是食物，水稻最为世界上人类食用最多的谷物，水稻硒含量对人体安全、高效补充硒营养具有重要的意义。对三十多个常规水稻品种的富硒能力研究发现，相同施硒水平下，在产量没有显著差异的情况下，丰八占与合丰占两个水稻品种的籽粒硒水平相差达两倍。本文探讨了两个品种水稻硒吸收和转运的差异，为提高稻米硒含量水平，促进人体合理补硒提供一定的科学依据。
　　1.与不施硒处理相比，施硒对水稻生长发育促进作用在42d之后开始显现，在第64d-72d时间段内，施硒后高累积品种水稻的株高均明显高于低累积品种。5.0mg·kg-1施硒处理时，施硒对两种水稻地上部鲜重和产量有显著影响。高累积水稻品种水稻叶片叶绿素相对含量（SPAD值）和地上部鲜重明显高于低累积品种，而籽粒产量之间则无显著性的差异。
　　2.土壤施硒显著提高了水稻植株各部分的含硒水平及糙米中有机硒含量，且在同一施硒水平下高累积水稻籽粒总硒及有机硒含量明显高于低累积品种。高累积品种水稻稻壳和茎秆的含硒量略高于低累积品种，而两个品种水稻叶片和根的含硒量则几乎没有差异。土壤施硒显著提高了硒在水稻根-茎、叶-籽粒间的迁移系数，且在同一施硒水平下硒在高累积水稻根-茎、叶-籽粒间的迁移系数明显高于低累积品种，而硒在茎-叶间的迁移系数则与之相反。有机硒是糙米中的主要硒存在形态，约占全硒的72.2％，糙米有机硒占全硒的比例在不同硒处理间或相同施硒水平下不同水稻品种间均无显著性差异。
　　3.就水稻剑叶亚细胞分布比例来说，在硒含量没有显著差异的情况下，在灌浆前期5.0mg·kg-1施硒水平下，低累积品种比高累积品种残渣态部分硒的分配比例分别增加了15.72％，高积累品种可溶性部分的分配比例则比低积累品种增多15.85％;在灌浆后期，1.0mg·kg-1施硒水平下，低累积比高累积品种残渣态部分的分配比例减少了14.03％，可溶性部分的分配比例低积累比高积累水稻减少了14.01％，高累积品种中存在着更多的可利用形态的硒。
　　4.随着施硒量的增加，灌浆各时期稻穗的硒含量逐渐升高，且在5.0mg·kg-1施硒水平下两个水稻品种稻穗和剑叶均存在显著性的差异，说明高累积品种能更好的吸收和转运硒;而在灌浆中期0.5、1.0mg·kg-1施硒水平下，两个品种稻穗硒含量之间则没有显著性差异，可能是因为灌浆时期存在的稀释效应导致的。
　　5.土壤施硒后，在灌浆中期高累积品种的稻穗氮含量随着施硒量的增加而呈上升的趋势，其他时期稻穗氮含量则没有显著性的差异;灌浆前期低累积品种的剑叶氮含量呈下降趋势;灌浆前期两个品种的稻穗磷含量没有显著性差异，但在灌浆中期与灌浆后期时高累积品种的磷在1.0mg·kg-1时达到最低并和另外两个硒处理有显著性的差异。在灌浆中期时，剑叶和稻穗的高累积品种钾含量均低于低累积品种的钾含量，在灌浆后期两个品种稻穗的钾含量均随着施硒量的增加下降，剑叶中高累积钾含量随着硒含量的增加而下降。
　　6.在灌浆-成熟期，各处理水稻剑叶的Ca、Mg、Fe、Mn的含量随着生育期的增加而增加，Cu的含量却随着生育期的增加而减少;随着施硒量的增加，Ca含量降低，Mg、Cu和Mn的含量没有变化，但是Fe在灌浆前期先升高后降低，其他时期均没有显著性变化。在灌浆期时，各处理水稻稻穗的Ca、Mg、Fe、Mn、Cu的含量随着生育期的增加而增加;随着施硒量的增加，Ca、Mn、Cu含量降低，Mg的含量没有变化，而Fe先升高后降低。
　　7.不施硒情况下，低累积品种加硒后各个硒转运蛋白的相对含量没有显著性变化，而高累积的在2h时达到SULTR1;2、SULTR2;1的相对表达量最大，且SULTR2;1的相对表达量随着时间的推移先降低后升高，而SBP1的相对表达量的相对表达量随着时间的推移逐渐升高，并在24h时差异显著;施硒情况下，高累积品种的SULTR1;2相对表达量显著高于低累积品种，在不施硒的情况下，高累积品种SBP1的相对表达量显著高于低累积品种。相同品种之间加硒后，高累积SULTR1;2的相对表达提高，而SBP1的相对表达量下降。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 硒与人类健康

1．2 植物对硒的吸收和利用

1．2．1 植物体内硒的赋存形态

1．2．3 水稻对硒的吸收和转运

1．3 土壤中硒的赋存形态

1．4 植物对硒的吸收和转运的分子机制

1．5 其他营养元素对硒在植物体内影响

2 引言

3 材料与方法

3．1 供试材料

3．2 试验设计

3．3 技术路线

3．4 样品采集及预处理

3．5 测定项目及方法

3．5．3 氮磷钾、中微量元素及硒转运蛋白相对表达量的测定

4 结果分析

4．1 施硒对两个品种水稻生长的影响

4．1．2 施硒对两个品种水稻SPAD值的影响

4．1．3 施硒对两个品种水稻成熟期地上部鲜重和产量的影响

4．2 施硒对两个品种水稻灌浆-成熟期植株硒吸收和分配的影响

4．2．1 两个品种水稻檀株各部分硒的分布特征

4．2．2 两个品种水稻檀株硬迁移特征

4．2．3 土壤施硒对两个品种水稻籽粒有机硒的影响

4．2．4 施硒对两个品种水稻剑叶中囊的亚细胞分布比倒的影响

4．2．5 施硒对两个品种水稻灌浆期剑叶和穗硒含量的影响

4，3施硒对两个品种水稻灌浆-成熟期剑叶和稻穗中氮、磷、钾含叠的影晌

4．4 施硒对两个品种水稻灌浆期剑叶中Ca、Mg、Fe、Mn和Cu含量的影响

4．5 施硒对两个品种水稻灌浆-成熟期稻穗中Ca、Mg、Fe、Mn和Cu含量的影响

4．6 两个水稻品种硒转运蛋白相对表达量的差异

5 结论与讨论

5．1 结论

5．2 讨论

5．2．2 硒对两个品种水稻植株硒吸收和分配的影响

参考文献