1、微量元素硒對水稻影響的研究進(jìn)展摘要微量元素硒具有多種生物學(xué)功能,對動、植物生長發(fā)育及人體安康具有重要意義。綜述了微量元素硒對水稻的生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響,水稻富硒才能,硒與其他元素的互相作用,富硒水稻的選育,水稻籽粒硒含量基因的遺傳及QTL定位等方面的研究進(jìn)展,旨在對富硒水稻品種的選育提供理論參考。關(guān)鍵詞硒;水稻;微量元素;影響AbstractSelenium has many kinds of biological function. It has important significance in animal and plantsrsquo; growth development a

2、nd human heath. In the paper,the effect of trace element selenium on rice growth,yield and quality,selenium-concentration ability of rice,interaction between selenium and other element,selenium-enriched rice breeding,inheritance of selenium contents and QTL detection were introduced so as to provide

3、 reference for selenium-enriching rice breeding.Key wordsselenium;rice;trace element;effect1硒對水稻的生理生化作用 2硒對水稻生長發(fā)育的影響硒通過參與水稻體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝、能量代謝、抗氧化作用以及與其他元素的互相作用,來影響其生長發(fā)育。眾多研究說明,在一定范圍內(nèi),硒能促進(jìn)水稻的生長發(fā)育。黃愛纓等4用不同濃度的亞硒酸鈉溶液處理水稻幼苗,結(jié)果說明,亞硒酸鈉對水稻的生長發(fā)育有雙重作用,低濃度(0.51.0 mg/L)有利于稻苗的生長,高濃度(1.0 mg/L)那么使幼苗發(fā)生不同程度的硒中毒。吳永堯等3通過盆栽

4、土培與水培,研究硒對水稻早期生長的影響,結(jié)果說明,適量施用硒肥,能增強(qiáng)水稻根系的復(fù)原才能,增加株高,促進(jìn)分蘗。陳平等5研究了硒與硅共施對水稻幼穗分化期的影響,結(jié)果說明,硒硅共施可使水稻開花期、灌漿期的葉綠素含量增加,延緩葉片衰老,進(jìn)而增加葉片的老化指數(shù)。吳秀峰等6以不同濃度的硒(0.11.0 mg/L)處理水稻幼苗,結(jié)果說明,硒對水稻幼苗的生長有抑制作用,可使水稻幼苗的苗高、葉片干重、苗鮮重降低。因此他認(rèn)為,硒對水稻幼苗的生長的影響可能與水稻品種有關(guān)。3硒對水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 果有旺等利用硒肥作基肥進(jìn)展大田消費(fèi)試驗,分別施75、150、225 kg/hm2礦物硒肥,單位面積產(chǎn)量分別比對照進(jìn)步

5、了10.2%、12.6%、17.6%,稻米含硒量由對照的0.049 mg/kg進(jìn)步到0.0680.082 mg/kg。譚周磁等8研究發(fā)現(xiàn),對水稻施硒肥可進(jìn)步大米中的氨基酸含量。4硒與其他元素對水稻的互作硒可以與重金屬如鎘、汞和銀等絡(luò)合,從而使機(jī)體免受重金屬損害。譚周磁等9分別對早稻和晚稻品種進(jìn)展了施硒對稻米中Pb、Cd、Cr含量的影響研究,結(jié)果說明,在同等條件下,水稻施硒能降低大米中Pb、Cd、Cr的含量,品種不同,降低幅度有所不同。石貴玉等10研究發(fā)現(xiàn),單一 Cr6+或 Se處理,葉綠素含量均比對照低,膜透性那么比對照高。但鉻硒混合液處理水稻幼苗,其葉綠素含量高于單一鉻處理,膜透性亦低于鉻。

6、說明硒可以減輕鉻對水稻幼苗葉片葉綠素的分解和細(xì)胞膜構(gòu)造的破壞。鉻與硒混合培養(yǎng)后,與單一鉻處理相比,稻苗體內(nèi)SOD、CAT活性進(jìn)步,POD 活性降低,膜透性減小,可能是硒緩解或抑制水稻鉻毒害的機(jī)制之一。 吳秀峰等6研究發(fā)現(xiàn),硒處理可顯著進(jìn)步水稻幼苗葉片N、 P含量。低濃度硒使水稻幼苗葉片 K 含量降低,而高濃度硒可能由于其對幼苗生長的抑制作用,造成濃度效應(yīng),使K含量與對照無顯著差異。較低濃度(0.10 mg/L)的硒處理,葉片Ca、Mg含量與對照無顯著差異,但葉片F(xiàn)e、Mn、Zn含量那么顯著高于對照;高濃度硒處理,使水稻幼苗葉片Ca、Mg、Fe、Mn、Zn含量顯著降低。5不同水稻品種對硒富集與耐

7、受才能的差異水稻對硒的耐受才能受2個方面因素的影響:一方面是植株發(fā)育成熟程度,植株對硒的耐受才能隨著植株的發(fā)育成熟度增加;另一方面是環(huán)境中可利用硒的游離程度,環(huán)境中可利用硒的游離程度越低,水稻耐受環(huán)境硒濃度越高。土壤不施硒時植株各器官中硒含量順序依次為根葉asymp;莖籽粒,硒易于向營養(yǎng)體富集,施亞硒酸鹽后那么為根籽粒葉莖,表現(xiàn)出 硒 向籽粒富集的特征。 6水稻籽粒中硒含量基因的遺傳及定位研究 7富硒水稻品種的選育及栽培技術(shù)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所成功選育了優(yōu)質(zhì)富硒谷新品種晉谷29號,該品種的硒含量為20 mu;g/g。焦作市農(nóng)科所和原陽縣農(nóng)作物所合作育成的特種稻新品系白香粳,硒含量高達(dá)

8、431mu;g/kg16。此外,育種家利用水稻對硒的富集作用,通過外源施用硒肥,消費(fèi)出了大量的富硒大米。8存在問題與展望隨著人們生活程度的進(jìn)步,對稻米的加工及外觀品質(zhì)要求越來越高,從而使得稻米中的各種營養(yǎng)元素大量流失,尤其是微量元素流失,導(dǎo)致人體營養(yǎng)構(gòu)造失調(diào),引發(fā)多種慢性疾病。因此,富含多種營養(yǎng)元素具有保健作用的營養(yǎng)功能稻米日益受到人們的青睞。功能性稻米的研究已成為目前研究的熱點和開展方向。水稻作為世界上最重要的糧食作物,供養(yǎng)著全世界約26億人口,因此進(jìn)步水稻籽粒中鐵、硒、鈣等礦質(zhì)元素的含量對于改善人類營養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實意義。近些年我國科學(xué)家在功能大米的研究上獲得了一些進(jìn)展,但也存在一些問題。

9、一是目前市場上的富硒大米大多是通過外源噴施硒肥獲得的,長期施用硒肥不僅本錢較高,且容易造成環(huán)境污染,因此挑選富硒水稻新材料,通過遺傳改良選育富硒水稻新品種才是最根本的解決途徑。二是國內(nèi)關(guān)于功能稻米的研究程度較低,大多集中在礦質(zhì)元素對水稻的生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)等方面的影響以及富硒大米的栽培技術(shù)等方面,對其遺傳機(jī)理及分子生物學(xué)方面研究較少。因此,開展籽粒礦質(zhì)元素含量的遺傳、高礦質(zhì)元素含量基因的QTL定位、克隆及作用機(jī)理等方面的研究,將為當(dāng)前以進(jìn)步水稻籽粒礦質(zhì)元素含量為目的的功能性水稻育種提供必要的理論根底和技術(shù)指導(dǎo)。9參考文獻(xiàn) 2 彭克勤,洪亞輝,夏瑋.硒對早稻光合作用和產(chǎn)量性狀的影響J. 湖南農(nóng)業(yè)

10、大學(xué)學(xué)報,1997,23(5):35-37. 4 黃愛纓,吳珍齡.Na2SeO3對稻苗生長及谷胱甘肽過氧化物酶的影響J.西南師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,1997,22(4):421-425.5 陳平,余土元,陳惠.硒對鎘脅迫下水稻幼苗部分生理特性的影響J.仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,1999,15(1):5-9.6 吳秀峰,陳平.硒對水稻幼苗生長和生理特性的影響J.農(nóng)業(yè)與技術(shù),2004,24(5):8-11.7 魏丹,楊謙,遲鳳琴,等.葉面噴施硒肥對水稻含硒量及產(chǎn)量的影響J.土壤肥料,2005(1):39-41. 9 譚周磁,陳嘉勤,薛海霞.硒(Se)對降低水稻重金屬Pb、Cd、Cr污染的研究J.湖南師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2000,23(3):80-83. 11 覃廣泉,陳平.硒對水稻幼苗生長及磷分布效應(yīng)的影響J.熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(10):31,