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.     

硒影响植物抗氧化系统的作用与机制

硒是植物的有益元素,研究植物中硒的作用和机制具有重要意义。植物的抗氧化系统包括抗氧化物酶和小分子抗氧化物质。国内外研究发现添加适宜浓度的外源硒可以增强植物抗氧化能力、降低丙二醛(MDA)含量,而过量的硒则会加重植物氧化损伤。因而,硒对植物表现出两面性。综述了硒对植物抗氧化系统的作用机制包括调节活性氧自由基的含量、硒的形态转化、插入铁-硫簇影响电子传递链、修复细胞膜结构和细胞完整性、恢复光合作用、调节必需元素(如辅酶因子)含量等的研究进展,以期为深入开展硒抗非生物胁迫研究提供参考。     

植物对土壤硒的吸收转化研究进展

硒是人类、动物和某些微生物必需的微量元素。植物因其具有吸收和转化土壤硒的能力而成为人类饮食补硒的主要来源。提高植物的富硒水平对于人类健康具有重要意义。为更好地了解影响植物富硒效果的因素,综述了土壤中硒的赋存形态,重点阐述了植物对土壤不同形态硒的吸收、迁移和代谢过程,并由此对硒生物强化未来的研究方向进行了展望。     

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。     

中国典型高硒区硒的环境地球化学研究进展

硒是人体和动物必需的微量元素,但其营养性的阈值范围较窄,已引起了不同领域研究者的广泛关注。综述了近20年来我国典型高硒区——湖北恩施富硒岩石与土壤中硒的分布与形态、硒的赋存状态、硒的迁移转化规律、硒的生物可利用性与人体健康风险、微生物与硒相互作用等硒的环境地球化学过程与循环规律,以及硒的同位素地球化学等方面的重要研究进展,并对硒的环境地球化学未来的研究方向进行了展望。     

硒与叶酸在抗病毒治疗中的作用及其在植物中的应用前景分析

2020年,科学家在新型冠状病毒肺炎的治疗过程中发现,治疗效果与患者体内的硒和叶酸水平有一定相关性。这说明提高人体内硒和叶酸含量的膳食方案,可以有效地增加人体免疫能力来应对病毒性疾病的冲击。通过膳食保障人体硒和叶酸的摄入是植物营养强化的主要任务之一,但目前硒和叶酸的复合营养强化工作鲜见报道。综述了硒和叶酸这两种微量营养素在抗病毒治疗中的机制、以及硒和叶酸在植物中的应用前景,为提升营养品质、创制富含硒和叶酸的营养强化植物提供理论支撑。     

硒在植物生命活动中的作用

简要叙述了微量元素硒在植物体内的吸收、运输、存在形态、生理功能及其与其他元素的相互作用，并就增加植物体内的硒含量提出了一些设想。     

群落组成及物种间相互作用对外来植物入侵的影响

外来植物入侵已成为严重的环境和社会问题,了解外来植物的入侵机制是有效控制其入侵的前提。生物阻抗假说认为,入侵地本地植物群落中的许多生物因子及生物过程能够抵御外来植物入侵。但关于群落抵抗外来种入侵的主要机制,目前还没有确定的结论。本文综述了群落中物种功能特征的多样性以及与外来种功能特征的相似度、植物与动物、植物与植物以及植物与土壤微生物间的相互作用等因素对外来植物入侵的影响,以及以前研究存在的不足。未来研究应该注重不同条件下植物与植物间的相互作用;不同竞争强度下,植物与食草动物的相互作用;植物、动物及土壤微生物三者之间的相互作用对外来植物入侵的影响。这些研究不仅能够丰富和完善入侵生态学理论,而且对于预测外来植物未来的扩散范围,合理有效地管理生态系统,防止外来植物入侵,保护本地生物多样性具有重要的实际意义。     

含硒酶与非酶作用机制

在微生物、植物和动物体内,硒的功能形式多种多样,但其作用机制可归纳为酶与非酶两个方面,含硒酶的作用主要有：谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）家族催化超氧化物还原,防止细胞膜的氧化损伤;脱磺酶（ID）家族调节甲状腺激素代谢,硫氧还蛋白还原酶（TDR）家族催化硫氧还蛋白（Trx）还原,TDR／Trx系统为细胞的生长和分化所必需,硒的非酶化学保护作用体现在：可诱导一些蛋白激酶的富半胱氨酸结构域发生氧化还原修饰,增强免疫功能等作用,硒在植物中的作用机制具有许多特殊性。