微量矿质营养元素铁锌硒的缺乏是一个全球性的问题,而直接提高农产品中微量元素的含量被认为是安全,经济的解决办法之一。土壤缺硒是我国稻米硒含量低下的主要障碍因子。利用生物本身特性提高土壤硒,尤其是难溶性硒的生物有效性,从而提高作物硒含量被认为是安全,经济,可持续的一个发展富硒农产品的方向。目前我们筛选到的二个有色稻品种,在缺硒条件下表现出了明显的富集特性。表明了其根系有强的吸收利用土壤硒的能力。因此我们认为根系分泌物在其根系吸收利用土壤硒中起了重要作用。本研究通过对不同基因型品种间根际与非根际土壤硒形态,含量的比较,以及根系分泌物的逐步分级分离结合土壤硒的有效活化试验,探讨富硒有色水稻根系分泌物与土壤硒活化之间的关系,基因型间的差异,探讨根系分泌物在富硒水稻富集硒中的作用及贡献,对有色稻富硒机理作出初步的解释。
不同基因型水稻品种其富硒能力差异主要表现在根系及吸收转运方面。根际试验表明富硒和非富硒水稻品种其根际pH差异不明显,水培试验也显示各品种间溶液pH变化不明显。表明根际pH与水稻富硒能力没有显著的直接关系。各水稻品种硒含量累积顺序为秀水48>龙晴4号>黑米>S.Andrea。根际硒形态分析结果显示硒在根际呈现富集现象,而不是通常营养元素般的呈现根际亏缺现象。富硒水稻根际铁膜形成能力高于非富硒水稻,水培条件下,一方面,铁膜中的硒与铁膜数量成正相关。铁膜数量增加降低水稻硒的吸收,尤其是从根向茎的向上转运。另一方面,铁膜中的硒又起到一个库的作用,可以被水稻重新吸收利;根系分泌的有机酸能促进铁膜中硒的释放。这可能是根际土壤中硒累积的一个原因。根系分泌物中二氯甲烷提取的有机物种类和数量在不同基因型水稻品种间也存在明显的差异。这些小分子有机物主要是烃类、醛类、醇类、酚类及酯类。硒处理也会导致其种类和含量的差异,但其影响硒累积的程度和机理还不明确。富硒品种根系半胱氨酸酶活性明显高于非富硒品种,可能可以作为富硒植物筛选的一个生理指标。