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硒是一种人体必需的微量元素,人缺硒可以引发克山病、大骨节病。研究表明每日适量的硒摄入,可以延缓衰老、增强免疫力、抵抗心血管疾病和癌症、以及维持内分泌系统正常运转。汞是对生物体极其有害的重金属污染物,易于迁移并且在生物体中富集。自然界中硒和汞在生物体内表现出广泛的拮抗作用。为了进一步明确土壤—水稻系统内硒和汞之间相互作用特征,进一步探索硒和汞之间的拮抗作用机制,本研究进行了硒酸钠和亚硒酸钠对水稻不同时期吸收汞的影响;喷施亚硒酸钠对水稻吸收镉和汞的影响;硒对汞胁迫下水稻体内微量元素含量的影响;微量硒和汞对水稻体内抗氧化酶系统的影响;以及铁膜存在时硒对水稻汞吸收的影响的研究。主要结果如下:(1)采用盆栽试验方法,研究控制条件下土壤施用硒酸钠和亚硒酸钠对水稻不同生育期吸收和转运汞(Hg)的影响。结果表明,在拔节期施用亚硒酸钠根部对汞的固定作用增强,根部的汞含量和分配比率与对照(CK)相比差异显著,平均增加9.3%和13.9%,茎叶中的汞含量降低;拔节期施用硒酸钠各处理根部汞含量和分配比率与对照(CK)相比无显著差异。在孕穗期和成熟期,施用亚硒酸钠各处理穗和籽粒中汞含量与对照相比平均降低49%和44.13%,施用硒酸钠各处理穗和籽粒中汞含量平均降低47.0%和28.6%。且在孕穗期和成熟期施用硒酸钠各处理硒和汞的次级迁移存在一定的协同作用,施用亚硒酸钠各处理无此现象。(2)通过盆栽试验,采用叶面喷施不同浓度亚硒酸钠(0.2、1.5、5.0)mg L-1的方式,研究叶面喷施亚硒酸钠对水稻体内镉、汞的积累和转运的影响。结果表明,喷施亚硒酸钠能够显著的提高籽粒中的硒含量,喷施浓度较低时(<1 mg L-1),对水稻各生育期各部位镉含量以及迁移系数无影响,却能够显著降低成熟期籽粒汞含量和次级迁移系数(STI)。喷施浓度过高(5mg L-1)会促进孕穗期、成熟期镉向茎叶和籽粒中的迁移,从而使茎叶和籽粒中镉含量增加,但是对水稻各部位的汞含量和迁移无影响。因此孕穗期和成熟期是硒影响水稻体内镉、汞积累的关键时期,喷施亚硒酸钠对水稻吸收和转运重金属的影响结果与喷施浓度以及金属阳离子的特性有关。(3)通过水培的方式,设置两个硒水平(0,2mmol L-1),5个汞水平(0、0.25、0.5、1.0、2.0 mg L-1),研究硒对水稻吸收汞和N,P,K,Ca,Mg,Fe等营养元素影响,为进一步揭示硒汞拮抗作用提供理论依据。结果表明添加硒可以促进汞胁迫条件下水稻的生长,增加其根和地上部的生物量。随着汞浓度的升高,水稻体内的硒浓度和汞含量的增加幅度逐渐降低,硒和汞存在一定的拮抗作用。硒可以提高汞胁迫下水稻体内的N,P,K以及微量元素的含量,这很可能是硒增强了植物体内抗氧化酶系统的活性,提高了质膜稳定性,进而对细胞膜上的离子通道产生影响的结果。(4)本实验通过水培的方式,探究微量硒对水稻吸收汞以及抗氧化酶系统的影响,汞浓度设置2个水平(0、0.25 mg L-1),硒浓度设置两个水平分别为(0,2mmol L-1),共6个处理。结果表明微量的硒汞仅对水稻根初期生长有一定影响,随着水稻生长发育的进行,对水稻生长的影响逐渐减弱。硒和汞同时施用能够显著的降低水稻对汞的吸收,预先用硒处理对水稻体内的汞含量无显著影响。微量的硒可以提高水稻体内CAT,POD的活性,增加GSH的含量,对SOD活性无显著影响,这可能是由于微量的硒和汞未对植物造成严重的氧化胁迫。(5)本实验以水培实验的方式,利用Fe2+诱导水稻根表不同数量铁膜(Fe0,Fe10,Fe30,Fe50,Fe70)的生成,研究铁膜存在下硒对水稻吸收汞的影响,以及铁膜固定的硒汞能否被再次利用。试验结果表明铁膜对水稻的生长具有促进作用。在营养液培养条件下,铁膜对水稻硒和汞吸收的影响不同。在根系吸收硒的过程中铁膜很可能充当着屏障的作用。当铁膜数量少时(Fe0,Fe10,Fe30),硒可以促进根系对汞的吸收,铁膜数量多时(Fe50,Fe70)硒对根系吸收汞具有一定的抑制作用。被铁膜吸附的大部分硒和汞能够释放到营养液中,从而随着营养液被再次吸收利用。