[口头报告]PGPR在作物富硒生物强化中的应用

PGPR在作物富硒生物强化中的应用
编号:2851 稿件编号:551 访问权限:私有 更新:2023-04-12 17:01:19 浏览:303次 口头报告

报告开始:2023年05月07日 11:10 (Asia/Shanghai)

报告时间:10min

所在会议:[5C] 5C、环境科学 » [5C-1] 5C-1 环境科学

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摘要
硒是维持人体健康的一种必需微量元素,全世界有42个国家和地区缺硒,我国有72%的地区人群面临着硒素缺乏引起的“隐性饥饿”,国民日均硒摄入量远低于健康成人所需的55 μg(WHO,2019),严重影响健康,补硒十分必要。植物性食物是我国居民硒营养的主要来源,食用富硒农产品是科学补硒的首选。如何高效的促进农产品硒吸收并达到富硒标准是当前富硒研究热点。
传统的以外源硒的浸种、土壤添加、叶面喷施和水培等强化方式确实能提高作物的硒含量,但这些措施硒的利用率不高,较高浓度的硒则会抑制作物生长,严重的会造成硒污染。因此,只补充硒元素的强化策略并不总是成功的,需要采取更有效的方法和措施。植物根际促生菌(PGPR)能促生增产、减少化肥使用、增强作物抗逆性(Scotti等,2019),在植物富硒的研究备受关注(Kalozoumis等,2021;Jiang等,2022)。随着全球气候变化的持续发展和干旱、高温等极端天气频繁出现,微生物在可持续农业产业中显示出重要作用(Vejan等,2016)。利用PGPR进行农艺富硒生物强化是一种更经济、更长期的解决方案。
富硒生物强化的目标是既要增加作物的硒含量,又要避免因硒浓度高而造成作物产量显著下降。作物对硒的吸收具有很强的浓度依赖性,然而,高浓度的硒因其毒性作用则又抑制其生长。因此,将PGPR用于富硒生物强化,首要搞清的是硒和PGPR协同作用对作物生长和富硒效果的影响。
本研究组以一种硒积累能力强、国人食用频次高的速生小白菜为研究对象,通过水培实验,研究了不同浓度的外源硒和PGPR协调作用对小白菜生长、生理代谢以及硒富集影响。研究表明,硒对小白菜的生长具有低促高抑的作用;当硒浓度达到10 mg·L -1时,小白菜受到较为严重的生长胁迫;而PGPR则能抵御高浓度硒的生长胁迫(刘东昀 等,2021)。但高浓度PGPR与硒也会抑制小白菜的生长,较低浓度PGPR与硒组合效果更佳。如施用1 mg L -1硒和7.65×10 7 CFU mL -1的PGPR时,与无菌和无硒对照比,小白菜增产可达24%,株高数、叶片数、根尖数、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均得到提高;并且,PGPR也能在一定程度上促进硒从小白菜地下部向地上部的转运,此时,小白菜地上部总硒可达40mg kg-1(dw),达到富硒蔬菜标准,尤其是易被人体吸收的硒代蛋氨酸(SeMet)、硒甲基硒代半胱氨酸(SeMeCys)和 硒代胱氨酸(SeCys2)等有机硒在总硒中的占比可达90% (Yuan 等,2022)。由此可见,PGPR具有富硒生物强化潜力,但其使用时也要考虑剂量效应,尤其是PGPR与硒协同作用对作物生长和富硒效果影响。
关键字
富硒农产品,生物强化,硒,PGPR,协同作用
报告人
袁永强
喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室

稿件作者
袁永强 喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室
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