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硒是人和动植物所必须的一种微量元素。适量的硒可以促进植物生长,提高人体免疫力,近年来已经引起人们的广泛关注,并被大量使用进行硒生物强化。纳米硒做为一种新兴纳米肥料,因其独特的物理化学性质,与亚硒酸钠和硒酸钠相比具有毒性低,对环境污染小等优点,有逐渐替代传统硒肥的趋势。目前大多数研究旨在揭示硒对植物生长的促进作用及影响植物抗氧化酶活性等方面的机理,鲜有对硒的生物利用性与毒性进行综合探讨。因此本研究系统的探究了硒的生物功能,硒在植物体内的转化,以及与重金属的互作,从而能够对硒进行一个全面的认识。本研究以典型的单子叶植物小麦(Triticum aestivum L.)以及双子叶植物上海青(Brassica chinensisL.)为研究对象,通过外源施加不同浓度的纳米硒与亚硒酸钠,探究了植物在正常生长和受到外界环境胁迫时硒对其生理及体内硒形态变化的影响。主要研究内容和结论如下:(1)研究结果表明,小麦各个部位中的碱溶态/水溶态Se2-和有机硒(SeCys、SeMet、MeSeCys)含量均随外界纳米硒施加量的增加而增加,且各部位有机硒占小麦总硒含量的60%以上,而硒代蛋氨酸又是有机硒的主要存在形态。小麦各个部位的Se4+含量依次为为叶>根>壳>茎>籽,高浓度硒的施加会促进小麦生成少量的Se6+,同时促进Se4+转化为其它形态的硒储藏起来。本章探究了纳米硒在小麦体内的转化、分配、迁移和储藏机制。(2)对上海青施加不同浓度的硒可以促进其生长和叶绿素的合成,还可提高叶片中的抗氧化酶活性,而过量的纳米硒却会对上海青生长产生毒害作用,如叶绿素含量和根系活力降低,抗氧化酶活性受到抑制等,亚硒酸钠具有比纳米硒更强的毒性。本章探究了不同浓度硒在上海青体内的生物利用性及生物毒性,为选择合适浓度纳米硒作为补硒剂提供技术支持。(3)通过纳米硒与重金属的互作实验,对纳米硒缓解土壤中镉对植物毒害的机理进行了探究。研究结果表明,向受到镉胁迫的上海青施加低浓度的纳米硒与亚硒酸钠时,上海青的生物量、叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽过氧化物酶活性均有不同程度的上升,且上海青叶部和根部的镉含量能够降低60%以上,说明适量硒可以缓解镉对上海青的胁迫,促进其生长,这为重金属污染土壤的生物修复提供了理论依据和技术支持。