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硒元素是人体维持正常机能的重要物质,能够预防多种疾病的发生,但过量的硒会对人体产生毒害作用。对植物而言,硒也是一种有益元素,硒过量同样产生毒害效应。硒超富集植物能够耐受高浓度的硒,它们具有吸收、同化大量硒的能力,可以利用这类植物将富集的硒为缺硒地区提供有机硒营养,因此研究硒超富集植物的硒耐受特性十分必要。本研究以硒超富集植物—壶瓶碎米荠(Cardamine hupingshanensis)为研究材料,通过分析不同价态硒(硒酸钠Na2Se O4、亚硒酸钠Na2Se O3)及浓度对生长(株高、根长、鲜重、干重)、硒含量、根系形态(根系总长、根系总表面积、总体积、根尖数、不同直径根长度和根系平均直径)、生理指标(SOD、POD、CAT、叶绿素含量、可溶性糖含量和丙二醛含量)的影响,明晰硒超富集植物壶瓶碎米荠的硒耐受特性。主要研究结果如下:(1)30 mg/kg Na2Se O4处理,壶瓶碎米荠的生长指标(株高、根长、地上部分鲜重、地下部分鲜重、地上部干重、地下部干重)均达到最大值;当Na2Se O4处理浓度≥180mg/kg时,壶瓶碎米荠生长受到显著抑制。而在30 mg/kg Na2Se O3处理时,壶瓶碎米荠的株高、根长、地上部分鲜重、地下部分鲜重、地上部干重达到最大值;60 mg/kg Na2Se O3处理,地下部干重达到最大值。当Na2Se O3处理浓度≥180mg/kg时,壶瓶碎米荠株生长受到显著抑制。(2)壶瓶碎米荠硒含量随着硒处理浓度增大而升高,当处理浓度超过耐受阈值时时,硒含量逐渐降低;地上部分硒含量始终高于地下部分。Na2Se O4处理,壶瓶碎米荠地上及地下部分硒含量最大值分别为1942.2、1555.68mg/kg(DW),符合硒超富集植物标准(>1000 mg/kg)。Na2Se O3处理,壶瓶碎米荠地上及地下部分硒含量最大值分别为680.78、368.50 mg/kg(DW),符合硒富集植物标准(100-1000 mg/kg)。(3)两种价态硒处理在浓度为30-60mg/kg时,壶瓶碎米荠根系总长、总体积、根尖数达、根总表面积、根直径在0-0.5mm、0.5-1mm、1-1.5mm的长度均显著大于对照;处理浓度为210mg/kg时,上述指标均显著低于对照。硒对直径在>1.5mm的根长和根系平均直径影响较小。结果表明,两种价态的硒都对壶瓶碎米荠根系幼嫩部分产生毒害。(4)当两种价态硒处理浓度≤150mg/kg时,壶瓶碎米荠抗氧化酶活性、叶绿素含量、可溶性糖含量有所上升,与之对应丙二醛含量下降;硒浓度(≥180mg/kg)时则降低壶瓶碎米荠的抗氧化酶活性、可溶性糖含量与叶绿素含量,但增加了丙二醛含量;两种价态硒在处理浓度为210mg/kg时,壶瓶碎米荠叶片MDA的浓度上升到最大,均显著高于对照。提示壶瓶碎米荠对硒胁迫具有一定的抗氧化胁迫潜力。