植物硒及其含硒蛋白的研究

硒是植物的有益元素,植物对硒的吸收与外源硒的有效性、硒的形态、植物的种类等有关;硒在植物中主要以有机硒形态存在,HPLC-ICP-MS联用已成为植物体内硒形态鉴定的最常用手段;含硒蛋白是植物体内最主要的有机大分子硒,具有抗肿瘤、抗氧化等多种生物活性。在环境安全和人类健康等方面,富硒植物具有很好的应用价值,所以利用分子生物学手段分析富硒植物的富硒机制,可以为富硒基因的筛选和利用提供理论依据。     

稻田硒循环转化与水稻硒营养研究进展

稻田土壤氧化还原电位的交替变化和土壤组分的特殊性决定了硒在稻田环境中的循环转化机制明显有别于旱地土壤,并且影响到土壤硒的有效性及水稻对硒的吸收与积累.深入研究稻田土壤硒的循环转化及水稻硒营养吸收对实现土壤无机硒向有机硒的转化具有重要意义.本文对稻田土壤硒的循环机制及形态转化、水稻体内硒的代谢机制及吸收积累特性进行综述,分析硒在土壤 水稻系统中转化及向水稻体内迁移的研究现状与发展趋势,为土壤硒有效性研究及培育富硒营养稻米提供参考.     

作物对硒的吸收利用及合理施用硒肥

硒是动物和人体必需的微量元素,同时也是对植物生长发育有益的元素。随着人们生活水平的提高,富硒农产品日益受到广泛的关注,进而推动了关于作物对硒的吸收利用和科学施用硒肥的研究。在综述国内外相关研究进展的基础上,系统总结了土壤有效硒测定方法以及作物对硒的吸收、转运和形态转化及其影响因素的相关研究成果,并对今后的研究方向进行了展望。     

植物硒生理及与重金属交互的研究进展

硒是一种重要的微量元素,在低浓度时对生物有益,但高浓度时呈现与重金属类似的毒性。植物作为人体硒摄入的主要来源,其硒代谢对于植物硒积累乃至人体硒营养水平十分重要。研究植物硒吸收、代谢和积累机理能指导富硒粮食的生产,是解决人体硒摄入不足/超量问题的有效途径。本文在阐述土壤硒含量、形态、生物有效性及分布的基础上,综述了植物对硒的吸收、代谢机理的研究进展,并讨论了农业生物强化以及遗传育种生物强化等两种硒生物强化的实践方法,以及利用硒生物强化缓解重金属毒性减少积累;最后,提出了植物硒代谢及硒生物强化研究的前沿问题,以期为改善人体硒营养水平提高人体健康状况提供理论和实践依据。     

苹果对硒的吸收及其积聚特征研究

对秦冠苹果采用不同浓度的硒溶液进行了花期喷施、对干注射和土壤施加３种处理,研究了苹果树对硒的吸收,找到了生产富硒苹果的有效方法。研究表明,硒并不是苹果必需的微显元素;首次提出了苹果树属非积聚硒植物的新概念;同时也对食用富硒苹果的有效性与安全性进行了分析     

环境与植物中硒形态研究进展

本文综述了近年来在环境及植物中的硒形态研究方面的进展。在土壤和水中各种不同形态硒的分布情况与ｐＨ值及其它特性之间的关系;植物中各种有机硒化合物的含量,可能的结构和硫素之间的关系,植物对硒的吸收转化过程等等     

环境与植物中硒形态研究进展

本文综述了近年来在环境及植物中的硒形态研究方面的进展。在土壤和水中各种不同形态硒的分布情况与pH值及其它特性之间的关系;植物中各种有机硒化合物的含量,可能的结构和硫素之间的关系,植物对硒的吸收转化过程等等。     

李花粉教授团队介绍

正本团队主要研究硒在土壤-植物系统中的迁移转化以及硒对重金属的解毒作用,建立了硒形态测定与分析技术。近年来在"New Phytologist","Plant and Soil","Journal of Agricultural and Food Chemistry"等刊物上发表多篇论文。相关科研项目有国家自然科学基金"水稻根际硒形态转化及吸收转移机理研究"和"硒缓解水稻累积镉的根际调控机制研究"以及公益性行业(农业)科研专项"优质高效富硒农产品关键技术研究与示范"等。     

植物硒吸收转化机制及生理作用研究进展

硒是大多微生物、动物及人类的必要微量元素,但其在植物生长发育中的生理作用至今存在争议.较低浓度硒具有促进植物生长、提高植物耐受能力的功能,而大部分植物在高浓度下表现出中毒现象.随着人类对摄入硒及环境硒污染问题的认识加深,作物硒生物强化与硒污染植物修复问题引起重视,推动了对硒在植物中的吸收积累及代谢调控的研究.近年来对植物硒吸收及转化的研究表明,不同硒水平下植物对硒吸收积累及生理响应存在差异,土壤环境因素对植物硒吸收及转化具有重要影响,对高聚硒植物硒代谢研究逐渐揭示出硒在植物体内的转化过程和调控机理等.本文总结了目前硒生物强化与植物修复方面的研究进展,对环境中硒分布特点、植物硒吸收及其影响因素、植物体内硒转化及其过程调控关键酶,以及硒在植物中的生理作用等进行了综述,并对植物硒生理及分子机制未来研究方向进行展望.     

降雨对土壤硒迁移转化的影响研究进展

土壤作为硒的重要储库之一,是硒通过植物进入食物链的重要物质基础,因此土壤硒的丰缺是影响食用作物硒水平的关键。降雨在土壤硒输入和输出上扮演着重要角色,了解降雨对土壤硒的作用对于在全国尺度上认识硒的地域分布成因具有重要意义。结合国内外研究现状,通过比较我国东南富硒区和东北-西南典型低硒带硒的降雨沉降量差别,阐明降雨是土壤硒输入的一种重要途径。通过综述降雨对土壤硒的淋溶输出和生物有效性的影响,揭示降雨在我国低硒区形成、地方病发生上所扮演的角色。最后总结了影响降雨对土壤硒作用的自然和人为因素,包括气候、土壤、植物和人类活动等,指出若要更好地预测未来土壤硒的变化趋势,必须综合研究影响土壤硒迁移的多种作用过程。     

硒的生物地球化学研究团队介绍

<正>本课题组近10年来致力于土壤-植物体系中硒迁移转化及其生物有效性的研究。对陕西紫阳硒中毒区、青海平安富硒地区和泾惠灌区缺硒地区环境中硒及有效性进行了调研,系统研究了外源硒在土壤中环境过程及其影响硒有效性的因素;建立了形态和价态相结合的土壤硒测定方法,针对性地提出了评价硒有效性的指标,这些研究为硒有效性评价及缺硒地区硒的     

土壤-植物体系中硒与重金属镉的相互作用

硒是人体重要的功能元素之一,近年来通过食物补硒成为研究热潮,富硒食品的安全问题备受关注。阐述了土壤中的硒与镉的存在形态及其转化的影响因素,并结合近年来的研究成果,介绍了硒与镉在植物体内的互作效应及其机理研究现状,以期为今后更深入开展硒与镉交互作用机制的研究提供参考,并为农作物富硒阻隔技术体系的建立提供科学依据。     

土壤中硒的形态转化及其对有效性的影响研究进展

在对一些典型地区环境硒调研的基础上,系统研究了硒在土壤中形态和价态转化,探讨了硒在土壤固液相中的分配及其与土壤性质的关系;明确了土壤中硒的转化对其生物有效性的影响;系统归纳了硒的形态、土壤性质、植物的品种和种类等影响硒有效性的因素;建立了将形态和价态相结合的土壤硒形态测定方法,并对测定硒有效性的化学浸提法和梯度扩散薄膜技术(DGT)进行了比较。最后,提出了相关研究未来的发展方向。     

中国硒资源利用中若干关键科学问题的探讨

中国是典型缺硒大国,一条马鞍形土壤缺硒带呈东北-西南走向分布,占主要农耕区土壤面积的33.34%,但同时也存在点状分布的富硒-高硒地区,占主要农耕区土壤面积的8.69%,成为湖北恩施、陕西安康、安徽石台、广西巴马、江西宜春等地方农业转型升级的新抓手,得到大力开发利用。伴随着硒资源的开发利用,一些科学问题被广泛提出,如：硒摄入有何健康效果？天然富硒区人群是否有实证研究数据？硒-镉共生导致天然富硒农产品富硒的同时是否存在镉含量超标问题？硒资源中的硒形态组成有何重要意义？硒超积累植物-壶瓶碎米荠的超积累硒的机制是什么？这些关键科学问题亟待解答。基于对天然硒资源近10年的研究成果,对以上科学问题进行了一些有益探讨,以期为未来高效安全科学地利用硒资源提供一些研究思路。     

硒镉处理对萝卜硒镉吸收的影响及其交互作用

采用盆栽试验的方法,研究不同含量的硒、镉单一和复合作用对萝卜生长及其对硒、镉吸收的影响。结果表明:适量的硒(2.5~5.0 mg·kg-1)可以促进萝卜的生长,表现为萝卜发芽率提高43%、叶片SPAD值提高22%、生物量增加50%;镉单一污染时,镉显著抑制萝卜的生长(P0.05);土壤中硒的浓度低于1.5 mg·kg-1时对镉含量5.0 mg·kg-1具有拮抗作用,同时可以促进萝卜的生长;萝卜中硒的浓度随着土壤中硒的添加量的增加而增加,对硒的富集效果明显,且地下部分对硒的吸收能力大于地上部分;土壤中硒浓度5.0 mg·kg-1时,5.0 mg·kg-1镉的存在不影响萝卜对硒的吸收;当土壤中硒的浓度为5.0~10.0 mg·kg-1时,镉的存在虽然影响萝卜对硒的吸收,但萝卜中硒的含量仍处于稳定积累状态;而当土壤中硒浓度≥10.0 mg·kg-1时,镉的存在会抑制萝卜对硒的吸收,且这种作用表现为地上部分强于地下部分;硒能显著降低萝卜对镉的吸收,且这种作用表现为地下部分强于地上部分。因此,在轻度镉污染的土壤中种植富硒萝卜,既能生产营养安全的富硒食品,又可实现污染农田的再利用。     

东北大骨节病病区主要土壤腐殖酸硒与大骨节病关系的研究

本文研究东北大骨节病病区土壤中硒的形态和含量与大骨节病的关系。研究结果表明,病区土壤中硒以有机结合态硒为主,又以富里酸态硒占主要比重。根据20个土壤样点的对比研究,显示土壤富里酸中硒含量与病情呈显著负相关。     

青花菜硫、硒代谢竞争及其对保健功能的影响研究进展

青花菜含有天然活性成分萝卜硫素(sulforaphane),并且具有富硒能力。大量的流行病学、动物实验和临床研究表明,萝卜硫素和硒都具有抗多种癌症的生理功能,并且效果显著。已有的研究表明,硒与参与合成萝卜硫素的硫存在竞争效应,影响植物体内萝卜硫素含量。但两者在预防和治疗癌症中具有协同效应。硒和萝卜硫素的矛盾备受关注且对人类健康意义重大。本文综述了青花菜萝卜硫素和富硒能力的研究进展和关系,总结了二者抗癌功能的机制。     

基于生态位理论的富硒土壤资源开发利用适宜性评价及分区方法

实施乡村振兴战略,产业兴旺是关键。立足区域富硒土壤资源禀赋优势,发展富硒农业特色经济,是振兴乡村产业的一条有效途径。以多维超体积生态位理论为指导,以区域富硒土壤资源禀赋和富硒农业发展要求为基础,从土壤自身条件、土地利用和生态保护3个方面明确了富硒土壤资源开发利用的主导因素、区位因素、限制因素;选择土壤硒含量、土壤有机质含量、地形坡度、土地利用类型、土地综合污染指数、生态保护建设等6个关键因子,构建了富硒土壤资源开发利用生态位适宜性评价指标体系;利用生态位适宜性评价相关模型,探讨了生态位适宜性单一指数和综合指数的计算方法;结合土壤利用改良分区、土壤利用功能分区、富硒农业生产分区等,分析了区域富硒土壤资源开发利用适宜性分区问题。研究可为富硒土壤资源开发利用适宜性评价提供科学可行的思路与方法,对于促进区域富硒土壤资源科学合理利用、实现富硒农业产业科学发展具有重要的指导意义和现实意义。     

孙国新博士研究团队介绍

正孙国新博士团队长期从事土壤-植物系统重金属(微量元素)迁移转化研究,特别是在元素形态转化的表征、微生物驱动的转化机制及其重金属污染土壤的修复等领域具有良好的科学积累。围绕硒的生物地球化学,本团队主要开展植物硒积累机制和土壤硒挥发的时空特征     

富硒产品中硒的形态分析及化学评分模式的建立

采用微波水解、HPLC-HG-AFS法测定了硒蛋白粉、硒蛋白片、肽粉、富硒原料等19种硒产品中的总硒、硒代氨基酸和亚硒酸根离子[Se(IV)],分析了硒代氨基酸、Se(IV)和其他形态硒占总硒的百分比及不同形态硒代氨基酸的组成比例。以此为依据,将硒产品分为硒蛋白型、单一硒代氨基酸型、其它形态硒型及有机无机硒混合型。根据DBS42/002-2014规定建立了富有机硒产品评分模式,其中18种为富有机硒产品;根据适硒地区母乳中硒代氨基酸的组成比例提出了硒代氨基酸的化学评分模式,评分结果显示13种以蛋白态硒为主的硒产品中硒代氨基酸的组成比例均与母乳相差甚远,不利于人体平衡吸收利用,其中10种SeMet含量远远超过人体所需,SeCys_2为限制硒代氨基酸。该评分模式的建立对硒产品的开发具有指导意义。