【摘 要】
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硒（Se）是人类饮食中必须摄入的营养元素,摄入不足会引发多种健康问题。油菜作为重要的油料作物,与人类饮食息息相关,开发油菜硒的生物强化技术途径意义重大。硒超积累植物根际富集多种特异微生物,推测其可能在植物硒吸收过程中发挥了重要作用。这些特异性微生物是否会促进其他植物对硒的吸收及其可能的影响机制,尚不清楚。本文以硒超积累植物碎米荠和硒非超积累植物油菜为试验材料,采用16S r RNA扩增子技术分析二
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硒（Se）是人类饮食中必须摄入的营养元素,摄入不足会引发多种健康问题。油菜作为重要的油料作物,与人类饮食息息相关,开发油菜硒的生物强化技术途径意义重大。硒超积累植物根际富集多种特异微生物,推测其可能在植物硒吸收过程中发挥了重要作用。这些特异性微生物是否会促进其他植物对硒的吸收及其可能的影响机制,尚不清楚。本文以硒超积累植物碎米荠和硒非超积累植物油菜为试验材料,采用16S r RNA扩增子技术分析二者根际微生物组差异,并通过土壤接种和分根试验等多种方式,探究碎米荠根际微生物对油菜硒吸收的影响;通过对关键功能菌株的挖掘和根系分泌物组分分析,初步研究了其作用机制。研究结果为有效利用土壤中富硒微生物资源、改进油菜富硒农艺措施、安全高效生产富硒油菜提供参考,进而促进土壤硒资源的有效利用,改善人类膳食中硒缺乏状况。获得的主要结果如下:（1）碎米荠与油菜根际微生物群落结构差异显著。前者的生物多样性更高且群落组成更为复杂,主要富集变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）等。碎米荠根际细菌中与硒代谢相关通路的细菌相对丰度较高,是其促进植物硒吸收的关键功能菌。（2）采用盆栽试验,通过设置含不同微生物的土壤来种植油菜,结果证实了碎米荠根际微生物显著提高了油菜各部位的硒含量。碎米荠根际土壤悬液的添加使油菜地上部硒含量增加了42.93%,种植过碎米荠的土壤上生长的油菜与灭菌土壤相比,地下部的硒含量显著增加了31.83%,土壤硒含量增加了133.67%。（3）碎米荠根际微生可调控油菜的根系分泌物,共产生了28种差异代谢物,显著上调了2-丁酮酸、乙醇酸、半乳糖酸、2,4-二氨基丁酸、硬脂酸、乳酸、乙醇胺、草酸、谷氨酰胺等代谢物的含量,并上调了油菜中与脂肪酸合成、氨基酸合成和氮代谢等相关的代谢途径。（4）以筛选获得的碎米荠根际优势细菌,及碎米荠微生物诱导油菜根系分泌物中显著上调成分,应用于油菜盆栽试验,发现:多个处理显著促进了油菜对硒的吸收。表明硒超积累植物碎米荠根际功能菌梭状芽孢杆菌、高山芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌及金黄杆菌等可以促进油菜作物中的硒吸收,另外碎米荠根际微生物诱导的油菜根系关键分泌物如丁酮酸、羟基乙酸等也可促进油菜体内硒的积累。
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