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我校在富硒水稻安全生产、富硒动态和调控机制方面取得新进展
发布时间:2019-11-07

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富硒水稻安全生产及调控机制示意图

近日,我校资源与环境学院环境污染修复团队在国际学术期刊“Science of the Total Environment ”和“Environmental Pollution”分别发表了题为“Dynamics of Selenium uptake, speciation, and antioxidant response in rice at different panicle initiation stages”和“Nitric oxide alleviates selenium toxicity in rice by regulating antioxidation, selenium uptake, speciation and gene expression”的研究论文。报道了富硒水稻安全生产及调控机制的最新进展。

硒是人体必需的微量营养元素,在增强人体免疫力、防癌抗癌和抵抗各种疾病方面发挥重要作用。我国近70%人口生活在土壤缺硒地区,科学补硒刻不容缓。水稻是世界主要粮食作物,所以研究开发富硒安全的稻米显得尤为重要。

研究结果表明,土壤施加低浓度硒处理(<5 mg/kg)促进水稻光合作用、提高水稻的抗氧化能力、增加水稻产量,但高浓度硒会产生毒害。有机形态的SeCys和SeMet是水稻中存在的主要硒形态,其含量随着硒处理水平增加而降低。而在10-20mg/kg高硒处理条件下,糙米中出现了无机硒,主要为Se(IV)和Se(VI),可能对人体健康产生危害。根据本研究结果,土壤添加0.5-5mg/kg的硒可作为富硒水稻生产的安全剂量。

研究还报道了NO缓解水稻高硒胁迫的机理。结果表明,NO有效增加水稻的抗硒胁迫能力,减轻高硒毒害。其机制主要是促进水稻生长和光合作用,增加抗氧化能力,下调根系OsPT2、OsSAMS1和OsSBP1基因的表达,下调地上部OsPT2、OsCS和OsSBP1基因的表达,以及降低水稻对硒的吸收积累等。

资源与环境学院博士研究生戴志华为论文第一作者,涂书新教授为通讯作者。该研究得到了农业部行业专项(201303106)和广西创新驱动发展专项基金(桂科AA17202026)等项目的支持。

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