| 刘锦嫦,熊双莲,马烁,高菲,涂书新.硒砷交互作用对水稻幼苗生理特性及砷硒累积的影响[J].农业环境科学学报,2018,37(3):423-430. |
| 硒砷交互作用对水稻幼苗生理特性及砷硒累积的影响 |
| Interactive effects of selenite and arsenite on physiological characteristics and accumulation of arsenic and selenium in rice seedlings |
| 投稿时间：2017-08-24 |
| DOI：10.11654/jaes.2017-1157 |
| 中文关键词: 水稻 硒 砷 抗氧化系统 巯基化合物 交互作用 |
| 英文关键词: rice selenium arsenic antioxidant defense system thiol compounds interactive effect |
| 基金项目:国家重点研发计划项目（2016YFD0800702）；国家自然科学基金项目（41101464） |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 刘锦嫦 | 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070
华中农业大学微量元素研究中心, 武汉 430070 | | | 熊双莲 | 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070
华中农业大学微量元素研究中心, 武汉 430070
土壤环境与污染修复湖北省重点实验室, 武汉 430070 | xsl@mail.hzau.edu.cn | | 马烁 | 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070
华中农业大学微量元素研究中心, 武汉 430070 | | | 高菲 | 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070
华中农业大学微量元素研究中心, 武汉 430070 | | | 涂书新 | 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070
华中农业大学微量元素研究中心, 武汉 430070
土壤环境与污染修复湖北省重点实验室, 武汉 430070 | |
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| 中文摘要: |
| 采用溶液培养法研究了不同浓度四价硒（0~10 μmol·L-1）与三价砷（0~25 μmol·L-1）单独及联合处理对水稻幼苗鲜重、抗氧化系统及砷和硒含量的影响，旨在为水稻的降砷、富硒提供参考。结果表明低砷（5 μmol·L-1 As）和低硒处理（≤ 5 μmol·L-1 Se）对水稻生长有协同促进作用；高硒（10 μmol·L-1 Se）处理可以显著拮抗高砷胁迫（25 μmol·L-1 As）对水稻生长的抑制作用。硒砷交互对水稻幼苗砷和硒向地上部转运及累积产生了拮抗作用；然而与地上部不同，低浓度砷处理促进了水稻根部硒的累积。高浓度砷处理显著增加了水稻幼苗超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性及谷胱甘肽（GSH）、非蛋白巯基物质（NPT）和植物络合素（PCs）含量，其丙二醛（MDA）含量约是对照处理的1.71~1.87倍。硒和砷交互作用对水稻幼苗叶片谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性有协同促进作用。高砷条件下，高硒处理不仅显著提高了GPx活性，还显著增加了根中NPT和PCs含量，进一步缓解砷的毒害作用。总之，适量硒可以促进砷污染水稻的生长，并达到降砷、富硒的效果。 |
| 英文摘要: |
| Understanding the interactive effects of selenium and arsenic on rice growth and accumulation of arsenic and selenium in rice is of great significance in developing techniques to reduce arsenic and to increase selenium in rice. A hydroponic experiment was conducted to study the interactive effects of selenite and arsenite on the fresh weight of seedlings, antioxidant defense system, and the arsenic and selenium contents of rice, and the results showed that low levels of arsenite(5 μmol·L-1) and selenite(≤ 5 μmol·L-1) had a synergistic promotion effect on the growth of seedlings. High selenium(10 μmol·L-1) antagonized the growth inhibition by high arsenic level(25 μmol·L-1). Antagonistic effects on the translocation and accumulation of arsenic and selenium in shoots were also found, except for the increase of selenium accumulation at low arsenic levels. High levels of arsenite significantly increased the activities of superoxide dismutase(SOD) and peroxidase(POD) and the contents of glutathione(GSH), non-protein thiols(NPT), and phytochelatins(PCs) in rice seedlings, and the malondialdehyde(MDA) content was 1.71~1.87 times as high as in the control. In addition, combined treatment of arsenite and selenite had a synergistic effect of increasing glutathione peroxidase(GPx) activity in the seedlings. The results showed that under high arsenite conditions, high selenium treatment increased both GPx activity and the contents of NPT and PCs in roots, which alleviated the toxicity induced by high arsenite stress. It is concluded that the optimum concentration of selenium can promote plant growth, reduce arsenic content, and increase selenium content under arsenic stress conditions. |
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