硒与其他元素的互作
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硒 与其他元素互作


硒与大量营养元素(N、P、S)的互作

 

氮、磷、硫的过量施用均可导致土壤-植物硒有效性下降,减少植物对硒的吸收(Li et al. 2015)。

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养分管理对硒有效性的影响

Dinh et al., 2018)


氮肥可以增加或降低土壤硒生物有效性,过量磷肥施用降低了植物硒有效性;硫肥也降低了植物硒有效性,适当的养分管理对提高土壤-植物硒生物有效性至关重要


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(1)水培低浓度磷促进了亚硒酸盐培养的水稻茎硒累积,高浓度磷则显著降低了水稻茎硒累积( Liu et al.,2004);

(2)磷降低了小麦硒累积效率、硒转运效率和籽粒硒含量粒硒含量( Zhang et al., 2017);

(3)施磷降低了亚硒酸盐供硒的小麦籽粒硒含量 (Lee et al., 2011);

(4)低磷低硒促进籽粒硒含量,高磷抑制水稻籽粒硒含量(于淑惠和周鑫斌 , 2015; Li Y Y and Zhou X B, 2019)


因此,适宜的磷素管理对于调控籽粒硒含量有非常关键的作用


二、硒与重金属元素(As、Hg、Cd)的互作,可以降低As、Hg、Cd的积累


1.Se与As的互作

砷(As)是一种环境和食物链污染物,我国北方地下水砷超标面积较大, 我国南方由于砷矿分布较广,成为全球尤其是亚洲地区非常突出且急需解决的环境问题。


大多数研究表明:硒降低了水稻砷吸收与转运。

研究表明,Se-As拮抗作用。土施Se(Ⅳ) 显著降低了水稻籽粒砷含量;土施硒显著降低水稻从根到茎、根到颖壳、根到籽粒的转移因子;液培证明,硒降低了水稻幼苗砷从根到茎的转运。

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2020年,西南大学周鑫斌博士研究表明(图1):(1)硒竞争砷吸收,如四价硒和三价砷共用水通道;四价硒和五价砷竞争磷转运体;(2)硒限制砷转运,通过上调一些基因,如ABCC提高了液泡sequestration,同时硒加强了凯氏带限制了砷转运。


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图1 硒调控砷吸收转运的机理总结图

((Zhou et al.,2020)


2. Se与Hg的互作

2020年,周鑫斌博士研究表明(图2):1在土壤中形成HgSe沉淀,这种难溶性化合物还出现在根和叶中,从而限制了植物体内Hg含量;体内还形成了难溶性复合物如Hg-Se-Met、Hg-Se-Cys,限制了转运;2)提高了SOD, POD、 GSH-Px酶,促进汞解毒。


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图2 硒调控植物吸收转运汞示意图

(Zhou et al., 2020)


3. Se与Cd的互作

2020年,周鑫斌博士研究表明(图2):1形成CdSe难溶性复合物,限制了镉吸收;2)在植物体内也有拮抗,体内Cd-SeCysCys-Se、Cd- SeMet 限制了硒向上转运;(3)硒提高了细胞壁果胶和半纤维素2, 与Cd结合,限制了镉转运通过细胞膜;(4)硒下调了镉转运基因OsLCT1和镉吸收基因OsNramp5。

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图3 硒调控植物吸收转运镉示意图

(Zhou et al.,2020)


结论:硒对多种重金属积累也有良好的阻控效果,尤其是同步阻控As和Cd的潜力。


硒与大量营养元素(N、P、S)的互作   氮、磷、硫的过量施用均可导致土壤-植物硒有效性下降,减少植物对硒的吸收(Li et al. 2015)。 养分管理对硒有效性的影响 (Dinh et al., 2018) 氮肥可以增加或降低土壤硒生物有效性,过量磷肥施用降低了植物硒有效性;硫肥也降低了植物硒有效性