施硒對壺瓶碎米薺生長、生理特性及硒積累的影響.pdf

1、壺瓶碎米薺（Cardamine hupingshanensis）為十字花科草本植物，二年生或多年生，主要分布于湘鄂交界的壺瓶山一帶。壺瓶碎米薺在當(dāng)?shù)厥且环N具有豐富營養(yǎng)價值的野生蔬菜。對壺瓶碎米薺進行推廣栽培和深加工，不僅可以使人民的飲食更加豐富，也可以對種植該植物地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，提高栽培者的經(jīng)濟收入，為該地區(qū)帶來更多的經(jīng)濟效益和社會效益。同時缺硒地區(qū)可利用壺瓶碎米薺硒超積累能力和有機硒形態(tài)的轉(zhuǎn)化能力，種植富含有機硒的野生蔬菜，并

2、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)補硒功能性食品，是一種極具開發(fā)潛力的補硒植物資源。以超富硒植物壺瓶碎米薺為實驗材料，由采自湖北恩施的壺瓶碎米薺種子進行萌發(fā)實驗，與同科植物油菜作對比，研究不同濃度的硒及硒鎘復(fù)合脅迫下對壺瓶碎米薺種子萌發(fā)實驗的影響；通過盆栽種植壺瓶碎米薺，研究了不同土壤施硒量對壺瓶碎米薺生長、物質(zhì)分配及生理特性的研究；研究不同土壤施硒量對壺瓶碎米薺營養(yǎng)期與花期不同器官硒積累的影響，并進一步對壺瓶碎米薺花期不同器官的硒形態(tài)作出實驗分析；通過單一鎘

3、處理和硒鎘共同處理下研究壺瓶碎米薺營養(yǎng)期地上部和地下部的鎘含量。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴不同濃度硒對壺瓶碎米薺種子萌發(fā)影響的研究中發(fā)現(xiàn)，低濃度的硒（≤100mg/L）可以提高壺瓶碎米薺種子的發(fā)芽率、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)等，有利于種子的萌發(fā)，高濃度的硒抑制種子的萌發(fā)；壺瓶碎米薺相對于幾種典型的十字花科植物對硒具有更好的耐受能力；低濃度的硒可以緩解鎘對壺瓶碎米薺種子的毒害作用，提高壺瓶碎米薺的萌發(fā)率，但高濃度的硒與鎘起到協(xié)同抑制作用

4、。結(jié)合實驗結(jié)果表明，施硒濃度為100mg/L時，最有利于壺瓶碎米薺的種子萌發(fā)。⑵通過對壺瓶碎米薺土壤施硒的盆栽實驗中發(fā)現(xiàn)，適量硒能夠促進壺瓶碎米薺的生長、增加產(chǎn)量，高濃度硒對壺瓶碎米薺生長產(chǎn)生一定的抑制作用。在土壤施硒量為≤200 mg/kg范圍內(nèi)，壺瓶碎米薺的各生長指標(biāo)隨著施硒量的增加而增加。在土壤施硒量為300mg/kg處理組中壺瓶碎米薺各項生長指標(biāo)達(dá)到最低值；在土壤施硒量為140 mg/kg時壺瓶碎米薺的生長狀況最好，其植株株高、

5、莖粗、最長根長、葉面積和生物量（全株、根、莖、葉的干重和鮮重）均高于其余處理組。土壤施硒研究發(fā)現(xiàn)，隨著土壤施硒量的增加和壺瓶碎米薺生長時間的延長，壺瓶碎米薺的可溶性糖和可溶性蛋白含量在土壤施硒量為≤160 mg/kg范圍內(nèi)上升，在土壤施硒量為>160 mg/kg范圍內(nèi)下降；壺瓶碎米薺中的MDA濃度在土壤施硒量為≤140 mg/kg范圍內(nèi)下降，在土壤施硒量為>140mg/kg范圍內(nèi)上升；壺瓶碎米薺中 SOD活性在土壤施硒量為≤160 mg

6、/kg范圍內(nèi)上升，在土壤施硒量為>160mg/kg范圍內(nèi)下降；POD活性在土壤施硒量為≤140mg/kg范圍內(nèi)上升，在土壤施硒量為>140mg/kg范圍內(nèi)下降；CAT活性隨著土壤施硒量的增加呈先上升后下降的趨勢，而隨著壺瓶碎米薺生長時間的延長CAT活性呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢；葉綠素含量在土壤施硒量為≤160 mg/kg范圍內(nèi)上升，在土壤施硒量為>160mg/kg范圍內(nèi)下降；脯氨酸含量在土壤施硒量為≤140 mg/kg范圍內(nèi)上升，在土壤施

7、硒量為>140mg/kg范圍內(nèi)下降。⑶通過土壤施硒下不同生長期壺瓶碎米薺不同器官硒積累與硒形態(tài)研究中發(fā)現(xiàn)，壺瓶碎米薺營養(yǎng)期在一定硒濃度范圍內(nèi)，地上部與地下部的含硒量與施硒量呈顯著正相關(guān)，壺瓶碎米薺地下部的硒含量為0.04mg/kg~214.674mg/kg，地上部硒含量為0.01mg/kg~195.20mg/kg，含硒量呈現(xiàn)地下部>地上部的規(guī)律；花期壺瓶碎米薺根部含硒量在0.83mg/kg`~896.47 mg/kg之間，莖部含硒量在0

8、.51 mg/kg~815.31 mg/kg之間，葉部硒含量在0.69mg/kg~968.39mg/kg之間，當(dāng)土壤施硒量為160mg/kg時，壺瓶碎米薺根、莖的含硒量達(dá)到最高，分別為896.47mg/kg和815.31mg/kg；當(dāng)土壤施硒量為140 mg/k g時，壺瓶碎米薺葉的含硒量顯著高于其他處理組葉的含硒量，為968.39mg/kg。壺瓶碎米薺花期含硒量總體呈現(xiàn)葉>根>莖的規(guī)律?；ㄆ趬仄克槊姿j的不同器官的硒形態(tài)分析結(jié)果表明：壺

9、瓶碎米薺根部硒形態(tài)主要為Secys2，莖部和葉部的硒提取液中硒形態(tài)主要為 Secys2和其他形態(tài)的硒。⑷通過研究單一鎘脅迫、硒鎘復(fù)合脅迫對壺瓶碎米薺不同器官鎘含量研究中發(fā)現(xiàn)，壺瓶碎米薺營養(yǎng)期在一定硒鎘濃度范圍內(nèi)，地上部與地下部的含鎘量與施鎘量呈顯著正相關(guān)。在土壤施鎘量為200mg/kg時，壺瓶碎米薺地上部與地下部的含鎘量達(dá)到最大值，且各處理組的鎘含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對照。本實驗施鎘處理組中，壺瓶碎米薺地上部的鎘含量在156.95 mg/kg~