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硒是人体必需微量元素,人体缺硒是造成癌症、心脑血管疾病、糖尿病、肠胃病、白内障等疾病的原因。近年来,随着随着硒元素与人体健康研究的逐步深入以及人们健康意识的提高,富硒食品和保健品日益受到关注。市售的补硒药物大部分为添加硒酸钠或亚硒酸钠的无机硒,无机硒具有毒性大、不易被人体吸收等缺点,相对而言,植物中的有机硒稳定性强且有利于人体的吸收。因此,开发研究富硒植物、富硒中草药对于补充人体对硒的需求至关重要。黄芪属植物(A.membranaceus)对硒具有较强的富集特性,中草药黄芪作为黄芪属植物的一种是否对硒也有富集作用,目前关于黄芪对硒吸收和转运的研究较少。基于此,本文首先对安国市中草药基地种植的黄芪、保定市区药店所售黄芪饮片及其它几种中草药进行调查取样,初步了解黄芪及其他中草药中硒含量的特征;其次采用营养液培养的方法研究黄芪对不同形态外源硒的吸收及转运机制,及不同施硒方式对黄芪吸收转运硒特性的影响;最后采用土壤培养的方法研究土壤中施加不同形态的硒对黄芪吸收富集硒特性的影响。主要研究结果如下:(1)几种中草药中硒含量的评价及黄芪富硒特性的初步研究测定了中草药黄芪(根入药)、菊花(花入药)和薏米(果实入药)中硒含量,结果表明菊花饮片中硒平均含量最高,为1032±78ng/g,其次为薏米,硒平均含量为17.8±2.5ng/g,黄芪饮片中硒平均含量最低,为12.9±1.3ng/g。中草药种植基地采集的黄芪样品中硒平均含量为46.7ng/g,明显高于其饮片,而采自草药种植基地的菊花样品中硒平均含量为96.1ng/g,明显低于菊花饮片。采集自种植区的黄芪地上部、根部对硒富集系数均小于1,表明安国种植区黄芪对硒的富集能力并不强,但总体来看黄芪地上部对硒的富集系数大于根富集系数,表明黄芪根部向地上部转运硒的能力较强。(2)营养液培养条件下外源硒对黄芪富集硒特性的研究在营养液中施加不同浓度的硒酸钠或亚硒酸钠(5μmol/L,10μmol/L,50μmol/L,100μmol/L),黄芪植株的根部、地上部干物重均高于对照,说明营养液中施加外源硒对黄芪的生长具有一定得促进作用。在根部施硒方式下,营养液中外加硒酸钠后黄芪根部、地上部硒含量均随施硒浓度的升高呈现逐渐升高趋势;营养液中外加亚硒酸钠后黄芪地上部硒含量随施硒浓度的升高呈逐渐升高的趋势,根部硒含量随施硒浓度的升高呈现先升高后降低的趋势,在5μmol/L~10μmol/L处理时根部硒含量最高;营养液中施加不同浓度的硒酸钠或亚硒酸钠后,硒由黄芪根部向地上部的转运系数均随施硒浓度的升高呈逐渐升高的趋势,表明营养液中添加外源硒可以提高根系向地上部转运硒的能力。通过叶面施硒方式与根部施硒方式下黄芪根部、地上部硒浓度的对比表明,根部施硒方式下黄芪地上部、根部硒含量均高于叶面施硒方式下黄芪根部、地上部硒浓度,表明营养液培养试验中对黄芪进行根部施硒比叶面施硒更有利于黄芪对硒的吸收和富集。(3)土培条件下外源硒对黄芪吸收转运硒的影响研究外加硒酸钠的四个处理浓度2mg/kg、4mg/kg、6mg/kg、8mg/kg的黄芪植株干物重显著低于对照(P<0.01),且随处理浓度的增高呈现逐渐降低的趋势。外加亚硒酸钠的四个处理浓度2mg/kg、4mg/kg、6mg/kg、8mg/kg的黄芪干物重均高于对照,且随施硒浓度的增大呈现先升高再降低趋势,在4mg/kg~6mg/kg处理浓度间达到最高。对于同一处理浓度而言,外加亚硒酸钠的土壤中黄芪地上部及根部干物重显著高于外加硒酸钠的处理。施加两种形态外源硒的黄芪地上部硒含量均高于对照且随施硒量的增加呈现逐渐升高的趋势。施加硒酸钠的土壤中的黄芪地上部硒含量在4mg/kg、6mg/kg、8mg/kg三个处理浓度之间差异不显著,但均显著高于在2mg/kg浓度处理时的黄芪地上部硒含量(P<0.05)。施加亚硒酸钠的土壤中的黄芪地上部硒含量在4mg/kg浓度处理和6mg/kg浓度处理之间差异不显著,在8mg/kg时达到最大值,且与前两个处理浓度之间差异显著(P<0.05)。表明土壤中外加适量的硒酸钠或亚硒酸钠均有利于黄芪地上部对硒的富集。外加硒酸钠的土壤中的黄芪根部硒含量在4mg/kg、6mg/kg、8mg/kg三个处理浓度之间差异不显著,但均显著高于2mg/kg处理时黄芪根部硒含量(P<0.05)。施加亚硒酸钠的土壤中的黄芪根部硒含量在8mg/kg时达到最大值,6mg/kg处理与8mg/kg处理之间差异不显著。通过分别对同一浓度的硒酸钠处理、亚硒酸钠处理的黄芪地上部和根部硒含量进行单因素方差分析比较,在同浓度处理下,施硒酸钠与施亚硒酸钠的黄芪地上部硒含量差异显著(P<0.01),根部硒含量差异显著(P<0.01),即外加硒酸钠的土壤中黄芪地上部、根部硒含量显著高于外加亚硒酸钠的土壤中黄芪地上部、根部硒含量。尽管如此,由于硒酸钠比较活泼,土壤中外加硒酸钠后容易造成土壤中有效硒含量过高抑制黄芪的生长,如上述结果所示。相比之下合理施加亚硒酸钠即可以促进黄芪的生长提高生物量,又提高了黄芪体内硒含量。此外,亚硒酸钠价格便宜且易获取,因此,在黄芪种植时施用亚硒酸钠是一种经济,易行且可获取含硒保健草药-黄芪的措施。