水稻根系吸收和轉(zhuǎn)運硒代蛋氨酸的機制研究.pdf

1、亞硒酸鹽是水稻根系吸收硒的主要形式。水稻根系吸收亞硒酸鹽后，大部分硒轉(zhuǎn)化為不易于向莖葉轉(zhuǎn)運有機硒，從而成為限制稻米硒含量提高的瓶頸。利用HPLC-ICP-MS技術(shù)對亞硒酸鹽處理的水稻幼苗進行形態(tài)分析，探討亞硒酸鹽進入水稻根后主要的轉(zhuǎn)化形式以及向葉片轉(zhuǎn)運的主要形式。結(jié)果表明，在幼苗根中，主要檢測到亞硒酸鹽、硒代蛋氨酸，其次是硒代半胱氨酸；在莖（葉鞘）中，主要檢測到硒代蛋氨酸，其次是硒代半胱氨酸，此外，還有少量的甲基硒代半胱氨酸和亞硒酸鹽；

2、在水稻葉片中，主要檢測到硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸，可見，硒代蛋氨酸是水稻根、莖和葉片中主要的硒形態(tài)。表明水稻根系吸收亞硒酸鹽大部分在根內(nèi)轉(zhuǎn)化為硒代蛋氨酸，并以這種形式向莖葉轉(zhuǎn)運。
　　供應水稻根系相同濃度的硒代蛋氨酸溶液，隨著根系吸收時間的延長，根中硒代蛋氨酸含量逐漸升高，達到最高后趨于穩(wěn)定，表明水稻根系吸收硒代蛋氨酸已經(jīng)達到飽和。同樣，用不同濃度的硒代蛋氨酸處理，在相同時間內(nèi)，隨著硒濃度增加，水稻根系吸收硒代蛋氨酸速率不斷提高，

3、達到最大后逐漸趨于穩(wěn)定，表明在較高濃度下根系吸收硒代蛋氨酸已處于飽和狀態(tài)。
　　用 CCCP和 DNP處理水稻幼苗根系，發(fā)現(xiàn) CCCP和 DNP能在很大程度上抑制硒代蛋氨酸的吸收，說明水稻根系吸收硒代蛋氨酸與能量代謝有密切關(guān)系。此外，水稻根系中硒含量遠遠高于溶液中硒水平，表明硒代蛋氨酸是逆濃度梯度進入水稻根內(nèi)?？梢?，水稻根系主要通過主動方式吸收硒代蛋氨酸的。pH對硒代蛋氨酸吸收影響很大，在pH3.0-8.0范圍內(nèi)，隨著pH升高，水

4、稻根系吸收硒代蛋氨酸能力逐漸增強，其中pH5.0時達到最高，然后隨著pH升高，水稻根系吸收硒代蛋氨酸速率逐漸降低。不同種類氨基酸對水稻根系吸收硒代蛋氨酸有不同程度的影響。蛋氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸等在很大程度上抑制水稻根系對硒代蛋氨酸的吸收，其次是亮氨酸、絲氨酸、丙氨酸、纈氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸等。
　　chr1是我們發(fā)現(xiàn)的屬于NRT家族的硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白突變體。突變體chr1吸收硒代蛋氨酸能力顯著低于野生型。利用酵母系統(tǒng)的吸