本项研究将通过对我国富硒地区湖北恩施、陕西紫阳和拉尔码硒金矿床以及国内外学术界推测发育有硒蓄积植物的河西走廊地区硒蓄积植物的调查和人工栽培实验研究,发现筛选出我国的硒超富集植物;通过对发现的硒超富集植物发育区岩石(矿石)-土壤-植物硒传输途径硒活化、迁移、分布、形态转化、富集的生物地球化学行为的详细研究,查明硒蓄积集植物超富集硒的生物地球化学作用特征;通过对硒超富集植物中硒的生物化学和赋存状态的研究,查明超富集植物中硒的主要形态和植物组织结构中硒的微区分布特征。本项研究将开拓我国硒超富集植物方面的研究工作,为揭示超富集植物超常富集硒的生态生物学机理奠定基础,而且可为澄清马可波罗记载的牲畜毒草中毒是否是硒中毒这一历史科学问题提供科学依据,具有重大的理论研究意义。该项研究对寻找富硒植物资源、治理生态环境硒污染和富硒保健食品及抗癌药物的开发具有重大的应用价值。
本项研究主要对湖北恩施富硒地区发育的野生富硒植物进行了大量调查研究,筛选了可供开发利用的富硒植物及超富集硒植物,探讨了植物超富集硒的生物地球化学机理。针对学术界一直普遍引用的马可波罗最早记载硒中毒的历史科学问题进行了科学研究。取得的主要研究成果和认识有以下几点(1)发现了醉鱼草、黄花蒿等10种含硒>100mg/kg的富硒植物。湖北恩施发生的人畜硒中毒可能与人畜采食这些富硒植物有关。(2)发现了一种含硒高达1427mg/kg的新的硒超富集植物-遏蓝菜(Thlaspi arvense L.)。填补了我国从未发现硒超富集植物的空白,也为国际上增添了一种新的硒超富集植物。(3)这些富硒、超富集硒植物的发育是因为湖北恩施大量分布的富硒岩石、矿石在表生地球化学作用下,风化淋溶,大量的生物可利用硒进入水体、土壤,从而被这些具有富硒、超富集硒功能的植物吸收、富集的结果。(4)导致河西走廊牲畜毒草中毒的主要毒素成分是棘豆等植物中的苦马毒(Swainsonine)等生物碱毒素成分,而非硒,学术界一直流行的马可波罗是人类历史上最早记载硒中毒的观点没有科学依据。