富硒水稻安全生產(chǎn)及調(diào)控機制獲揭示

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)團隊在國際學(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)控機制的最新進展。

硒是人體必需的微量營養(yǎng)元素，在增強人體免疫力、防癌抗癌和抵抗各種疾病方面發(fā)揮重要作用。我國近70%人口生活在土壤缺硒地區(qū)，科學(xué)補硒刻不容緩。水稻是世界主要糧食作物，研究開發(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 高硒處理條件下，糙米中出現(xiàn)了無機硒，主要為Se（IV）和Se（VI），可能對人體健康產(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。

研究還報道了NO 緩解水稻高硒脅迫的機理。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。其機制主要是促進水稻生長和光合作用，增加抗氧化能力，下調(diào)根系OsPT2、OsSAMS1 和OsSBP1 基因的表達，下調(diào)地上部OsPT2、OsCS 和OsSBP1 基因的表達，以及降低水稻對硒的吸收積累等。