富硒地区植物超富集硒的机理研究

富硒、超富集硒植物是开发富硒产品的重要生物资源，植物吸收、超富集硒机理是指导开发利用富硒植物资源的理论基础。本项目拟对发现的湖北恩施鱼塘坝硒矿区发育的遏蓝菜（Thlaspi arvense.L）、醉鱼草等超富集硒植物吸收、超富集硒的机理进行深入研究。具体研究内容为：1）湖北恩施地区富硒、超富硒植物中硒的生物化学研究，查明富硒植物吸收、转移、同化、富集硒的生物化学过程；2）通过对超富集硒植物遏蓝菜与富硒植物醉鱼草的硒处理栽培对比实验研究，搞清遏蓝菜等富硒植物吸收及富集硒的特征；3）通过对遏蓝菜叶等植物细胞、亚细胞水平硒的微观分布及液泡区室化机理研究，揭示富硒、超富集硒植物中的赋存状态。4）探讨遏蓝菜等超富集及富硒植物硒的富集机理，探索我国富硒植物的开发利用的途径。本项研究将对揭示我国富硒地区超富集硒植物的演化具有重要的理论意义，对开发我国富硒植物资源具有重要的应用价值。

富硒、超富集硒植物是开发富硒产品的重要生物资源，我国湖北恩施富硒地区发现了大量的富硒、超富集硒植物资源，植物吸收、超富集硒机理是指导开发利用富硒植物资源的理论基础。本项研究为了搞清我国富硒地区植物超富集硒的机理，为开发我国的富硒植物资源提供理论指导，对湖北恩施鱼塘坝硒矿区发育的碎米荠（Cardamine sp）、醉鱼草等超富集硒及富硒植物吸收、富集硒的生物化学进行了大量研究。具体所做的研究工作有：1）湖北恩施地区富硒、超富硒植物硒的形态研究，采用HPLC-MS、HPLC-ESI-QTOFMS、ESI-TOFMS system及 LC-ESI-Orbitrap MS等联用技术对包括湖北恩施发育的碎米荠（Cardamine sp）超富集植物、醉鱼草、水芹菜、食用豆角等富硒植物进行了大量的有机硒化合物的类型及含量测定； 2）对超富集硒植物碎米荠（Cardamine sp）进行了不同浓度下的硒处理栽培对比实验研究。取得的主要研究成果为：（1）在湖北恩施发育的天然富硒豆角（Passeolus Vulagaris）发现了抗癌硒化合物γGlu甲硒基半胱氨酸（γ-Glu-MeSeCys：1.5 mg kg-1）、甲硒基半胱氨酸（SeMet:10.6 mg kg-1）；（2）在富硒醉鱼草和水芹菜植物样品中检测发现了Se-primeveroside硒化合物；（3）碎米芥栽培试验研究表明碎米荠植物具有超强的富集硒的能力，通过栽培在植株地上部可富集硒1000mg/kg以上，而且其有机硒主要是Se-carboxymethyl-selenohomocysteine [C6H12NO4Se+ /[M+H]+/]。上述研究成果为搞清我国超富集硒的机理提供了大量生物化学基础数据，对开发湖北恩施富硒植物提取有机硒抗癌药物和有机补硒剂具有重要的理论指导意义，而且对进一步利用超富集超富集硒植物开发硒污染植物修复技术具有重要的实际应用价值。