近日,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院環(huán)境污染修復(fù)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《總體環(huán)境科學(xué)》(Science of the Total Environment)和《環(huán)境污染》(Environmental Pollution)上分別發(fā)表富硒水稻安全生產(chǎn)及調(diào)控機(jī)制的最新進(jìn)展。
硒是人體必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素,在增強(qiáng)人體免疫力、防癌抗癌和抵抗各種疾病方面發(fā)揮重要作用。我國(guó)近70%人口生活在土壤缺硒地區(qū),科學(xué)補(bǔ)硒刻不容緩。水稻是世界主要糧食作物,研究開(kāi)發(fā)富硒安全的稻米顯得尤為重要。
研究結(jié)果表明,土壤施加低濃度硒處理(<5 mg/kg)可促進(jìn)水稻光合作用,提高水稻的抗氧化能力,增加水稻產(chǎn)量,然而高濃度硒可產(chǎn)生毒害作用。有機(jī)形態(tài)的SeCys 和SeMet 是水稻中存在的主要硒形態(tài),其含量隨著硒處理水平的增加而降低。而在10~20 mg/kg 高硒處理?xiàng)l件下,糙米中出現(xiàn)了無(wú)機(jī)硒,主要為Se(IV)和Se(VI),可能對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。根據(jù)本研究結(jié)果,土壤添加0.5~5mg/kg 的硒可作為富硒水稻生產(chǎn)的安全劑量。
研究還報(bào)道了NO 緩解水稻高硒脅迫的機(jī)理。結(jié)果表明,NO 有效增加水稻的抗硒脅迫能力,減輕高硒毒害。其機(jī)制主要是促進(jìn)水稻生長(zhǎng)和光合作用,增加抗氧化能力,下調(diào)根系OsPT2、OsSAMS1 和OsSBP1 基因的表達(dá),下調(diào)地上部OsPT2、OsCS 和OsSBP1 基因的表達(dá),以及降低水稻對(duì)硒的吸收積累等。