硒提高植物拮抗重金属毒性的研究进展

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1、第39卷第2期Vol.39，No.2第32014年4月9卷2014年第2期GrainScienceandTechnologyandEconomyApr.2014硒提高植物拮抗重金属毒性的研究进展1，211112吴之琳，童心昭，尹雪斌，袁林喜，刘颖，李淼（1.中国科学技术大学苏州研究院，苏州市硒与人体健康重点实验室，江苏苏州215123；2.安徽农业大学植物保护学院，安徽省农产品安全重点实验室，安徽合肥230036）［摘要］近年来，随着对硒研究的不断深入，人们发现硒有拮抗重金属毒性的作用：一方面硒是体内抗氧化系统的重要组成成分，能明

2、显改善重金属诱发的脂质过氧化反应，减轻重金属元素对植株的毒害；另一方面硒与金属有很强的亲和力，可在体内与重金属结合成金属硒蛋白复合物，从而可降低重金属的毒性作用。从硒对植物的生物学功能、硒对重金属的拮抗作用以及目前关于硒拮抗重金属的机理研究3个方面综述了硒增强植物对重金属毒性的抗性研究概况。［关键词］硒；拮抗作用；重金属；毒性；食品安全硒是人体和动植物所必需的营养元素之一，低物体的抗氧化性，清除活性氧和脂质过氧化物，提高剂量的硒对植物有益［1］。硒可以刺激植物生长发育，了植株的抗逆性和抗衰老能力，从而确保植株的正常生长［7］。并且

3、可以提高农作物的产量和品质。而土壤中常见的重金属污染物会毒害植物体，造成作物减产甚至硒在增强植物抗氧化性能的同时可以提高植物对环境的胁迫抗性［8-9］，消除植物体在高辐射、低温、死亡：①Cd、As、Pb、Al、Sb试剂可以引起植物的氧化应激；②重金属元素如Cd、Pb、Cu、Zn和As会抑制干旱等恶劣环境下产生的大量自由基。在高光照强光合作用并且减小叶绿素的产量；③重金属元素Cd度胁迫下，硒能够中和导致植物加速衰老的氧化胁会破坏细胞膜的完整性；④Cd、As、Sb的试剂会抑制迫，从而使生菜的叶片可以在较长时间内的保持绿色［10］。植物

4、对必需元素如Zn、Se、Fe、Cu还有Mg等微量元素的吸收，以至于被污染的农作物会大量缺乏营养适量的硒还可以促进植物的新陈代谢，刺激植物质［2］。因此，如何降低土壤中重金属含量一直是研物的生长发育，促进和调控植物的叶绿素合成，增强究热点，有学者提出了一些方法来降低重金属含量植物的光合作用，促进植物对淀粉和糖类的积累，提高作物的产量和品质［11］。或者是降低它们在土壤中的可利用性。如，在砷污染硒不仅可以缓解植物在生物（疾病［12-13］、虫害［14］、的土壤里添加硫酸亚铁可以降低土壤中砷的移动速［15-16］［17］［18］［19-

5、20］率［3］。在镉污染的土壤中添加多孔渗水的含水硅酸衰老）和非生物（干旱、水涝、紫外线、重［21］［22］［23］钙，可以降低土壤中镉的可利用性［4］。研究表明，硒金属、盐胁迫、高温）2个方面所受到的压力，对这些重金属具有拮抗作用，在一定程度上能够缓含硒的化合物还可以减少作物中的重金属含量，使解重金属对植物的毒害［5］。对植物进行含硒复合物作物体内的重金属浓度达到质量标准，且能够增加的叶喷或者作为基肥均可以提高水稻可食用部分作物可食用部分的硒浓度，满足人类对于硒的需求。硒的含量，并且缓解植物在面对环境压力时所受到2植物生长代谢过

6、程中硒对重金属的拮抗作用的伤害［6］。在植物的生长代谢过程，土壤里的重金属不可1硒在植物体的生物学功能避免的通过根系吸收被转运到植物的茎叶和果实里，并会潜在的通过食物链进入人体。如何降低植物硒是植物生长过程中的一种有益元素，是谷胱体对于重金属的吸收一直是研究热点。早在1973甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的组分。小麦、玉米、大豆年，Francis等［24］就发现提高溶液中硒的水平能明显和油菜的实验，证明硒对于高等植物具有抗氧化作降低植物体内的镉浓度。对于硒如何降低植物体内用，植物体内的硒可以提高GSH-Px的活性，增强植重金属浓度

7、，可以通过以下4种方式缓解重金属的收稿日期：2014-03-17作者简介：吴之琳，女，硕士，研究方向为硒与人体健康。毒害作用：①减轻氧化应激；②直接抑制重金属的22吴之琳等：硒提高植物拮抗重金属毒性的研究进展第39卷2014年第2期吸收；③重建叶绿体并且增加叶绿素的含量；④恢产生和提高TSH、GPOX酶活性和含量来缓解铅离复细胞膜质。另外，除了以上列举的4种，还存在2子的毒害作用。然而，高浓度的硒（6μM）却增加了种可能的机制：第一，硒可能在抗氧化系统里通过调MDA的含量，增强了脂质过氧化反应和对细胞膜的节必需元素的吸收和分配或者

8、维持细胞的离子平衡损害作用。Pb会积累在蚕豆组织中引起减缓根系的和完整性结构。第二，硒可能通过影响光合作用产物生长并且引起根部坏死，而Pb会引起一些生物参数的合成来干扰离子运输［25］。的极大改变：增加MDA和T-SH的含量，增强GSH-2.1硒对