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水稻（Oryza sativa L.）是世界主要粮食作物之一,在补充人体所需各种营养方面发挥重要作用。硒（Selenium,Se）是动物和人体必需的微量营养元素,也是对植物生长发育有益的元素。世界大部分土壤属于低硒土壤,在这些土壤上生产的低硒农产品导致人体硒摄入量不足,严重影响人体健康。生产富硒农产品是人体补硒的重要途经。然而,人体硒摄入的安全阈值比较窄（60-400μg/day）,如何调控农产品硒含量在科学合理的区间是一个值得研究的问题。本研究以富硒水稻硒含量调控为切入点,明确水稻对硒的吸收分配和转化规律,采用不同调控剂对水稻硒吸收转化进行调控,深入揭示不同调控剂对水稻硒吸收分配和转化的作用机制,为生产安全富硒稻米提供理论支持和科学方法。获得的主要研究结果如下:1. 采用土壤盆栽试验研究了添加不同量外源硒条件下,水稻不同生育期和幼穗分化期对硒的吸收、分配及形态变化动态。结果表明,有机形态的Se Cys和Se Met是水稻体内存在的主要硒形态,在0.5-20 mg/kg硒处理条件下,幼穗（花粉母细胞减数分裂期）中Se Cys和Se Met分别占比9.0%-22.1%和71.3%-77.8%,糙米中Se Cys和Se Met分别占比61.4%-75.6%和9.9%-18.4%,其相对含量随着硒处理水平增加而降低。在10-20 mg/kg高硒处理条件下,糙米中出现了无机硒,主要为Se（IV）（13.7%-17.9%）和Se（VI）（6.4%-10.3%）,预示高硒处理可能对人体健康产生危害。根据本研究结果,低于2.5 mg/kg土壤硒添加量可作为富硒水稻生产的安全剂量。2. 研究了土壤添加外源硒（0.5-20 mg/kg）对水稻的养分吸收、抗氧化酶活性、生长和产量的影响。结果表明,低浓度硒处理（≤5 mg/kg）促进水稻生长,水稻株高较对照增加6.0%-19.9%,水稻产量较对照增加6.1%-30.4%。适宜浓度的外源硒处理（1.25-5 mg/kg）水稻中CAT和GSH-Px活性分别比对照增加了104%-151%和104%-121%,同时还促进水稻茎叶对铁、锌、铜和钼的吸收累积。3. 分析了添加外源硒对土壤硒形态转化和土壤微生物的影响。结果表明,土壤铁-锰氧化物结合态硒比例随着施硒浓度增加而降低,而有机物-硫化物结合态及元素态硒比例随着施硒浓度增加而增加。适宜浓度的硒处理（1.25-5 mg/kg）能够增加水稻土壤微生物数量及多样性,且水稻根际微生物主要以变形菌门（41.21%-43.29%）、绿弯菌门（13.43%-13.96%）、拟杆菌门（8.98%-9.89%）、酸杆菌门（6.67%-9.23%）、厚壁菌门（3.85%-4.80%）、放线菌门（3.67%-4.11%）和蓝细菌门（1.91%-3.09%）存在。4. 采用水培法研究了NO对水稻抗硒胁迫的作用和机制。结果表明,NO能够增加水稻幼苗的抗硒胁迫能力,减轻高硒毒害,水稻根系硒含量比高硒处理降低10%,根系Os PT2、Os SAMS1、Os SBP1和地上部Os PT2、Os CS、Os SBP1基因表达下调,而株高和根长分别增加6.0%和20.9%,净光合作用速率增加138.0%,SOD、POD和CAT分别增加292.0%、36.5%和207.3%。5. 通过田间试验研究了叶面喷施亚硒酸钠配合不同养分元素对水稻硒和养分吸收的影响。结果表明,硒配施铵盐类肥料能够增加水稻株高并有利产量提高,其中以Se+（NH4）2SO4和Se+NH4NO3处理效果最好,其株高分别较单施硒处理增加13.2%和7.1%,产量分别增加18.9%和2.6%。所有大量元素肥料配施均不同程度增加糙米中硒含量,其中以Se+NH4NO3处理的效果最佳,其糙米硒含量较单施硒处理增加4.7倍。亚硒酸钠配合中微量元素肥料均能增加水稻糙米中硒含量,其中以Se+螯合铁的效果最好,其糙米硒含量较单施硒处理增加5.4倍。6. 采用水培试验研究了几种植物激素调控水稻硒吸收的效果。结果表明,所有激素（IAA、GA3、ETH、ABA、BL、SA）均不同程度降低高硒胁迫条件下水稻幼苗根部和地上部硒含量。在促进水稻生长的前提下,以IAA（1μM）、GA3（0.1-1.0μM）、ETH（0.1-0.5 mg/L）、ABA（0.1 mg/L）处理效果较好,其根部硒含量分别降低4.0%、3.0%-8.1%、1.3%-6.7%、19.0%,地上部硒含量分别降低13.4%、16.8%-30.4%、17.0%-30.1%、42.4%。7. 研究了水培条件下添加Me JA对水稻抗硒胁迫的影响和机制。结果表明,较低浓度Me JA处理（0.1-1.0μM）能够增加水稻幼苗抗硒胁迫能力,其叶片中SOD、POD和CAT活性较单施硒处理分别增加38.6%-48.7%、34.1%-40.1%和251.0%-268.6%,MDA和H2O2含量分别降低14.3%-25.7%和15.2%-16.7%,同时还下调根部Os PT2、Os NIP2;1基因和地上部Os PT2、Os NIP2;1、Os SBP1、Os CS基因的表达,降低水稻对硒的吸收积累。