富硒水稻品种的筛选

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　　摘要：以硒含量为指标，筛选出安康富硒区域与低硒区域种植的富集硒能力强的优质水稻品种，并对水稻不同部位富集硒的能力进行分析。结果表明，水稻川优2115和红米1为富集硒能力较优的品种，且水稻子粒中的蛋白质含量与子粒硒含量呈正相关。子粒硒含量与所施硒肥浓度呈正相关，且硒在水稻不同部位之间的分布规律为根>叶>茎>子粒。
　　关键词：水稻品种;硒含量;土壤;安康市
　　中图分类号：S511         文献标识码：A
　　文章编号：0439-8114（2020）18-0015-03
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.18.003
　　Selection of selenium-enriched rice varieties
　　ZHOU Qiong， TIAN Yong-he
　　（Institute of Modern Agriculture and Biotechnology， Ankang University，Ankang  725000，Shaanxi，China）
　　Abstract： Using selenium content as an index， the selenium content of rice samples grown in selenium-rich and low-selenium areas in Ankang were analyzed， the high-quality rice varieties with the best selenium accumulation capacity were selected， and the selenium accumulation capacity of different parts of rice was analyzed. The results showed that the variety Chuanyou 2115 and Hongmi 1 had better ability of selenium accumulation， and the protein content was positively correlated with the selenium content in rice. The distribution of selenium in different parts of rice was root>leaf>stem>rice.
　　Key words： rice varieties; selenium content; soil; Ankang city
　　硒是環境中尤为重要的一种矿物质元素，对人和动物的身体健康有很大的影响[1]。研究者采用系谱选择与花药培养相结合的方法培育出了一系列富硒水稻新品种[2-7]。不同水稻的含硒量存在基因差异，根据水稻品种间的基因差异性筛选富硒亲代，以便于从遗传育种角度出发，为优质富硒水稻品种育种开发作铺垫。研究表明，土壤特性对稻米中微量元素含量的富集效应具有明显的影响[8-12]。本研究对陕西省安康市富硒区域与低硒区域种植的7个水稻样品进行硒含量分析，筛选出对硒富集能力强的优质水稻品种，并对水稻不同部位的富集硒能力进行分析，以期为选育高富硒水稻品种提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 材料
　　供试水稻品种为川优2115、红米1、黑米1、两茬稻、白香米、月光、黄花，这7个品种在陕西省安康市紫阳县双安镇双河口村富硒地区种植，对种植水稻的土壤和各水稻品种的硒含量进行测定。
　　以川优2115为试验品种，分别在紫阳县双安镇双河口村和安康学院实验大棚中进行施用不同浓度的硒肥试验。在紫阳县试验地施用硒肥浓度分别为22.5、37.5、60.0 g/m2，在安康学院进行盆栽施肥试验[13]，施用硒肥浓度分别为12.5、25.0、75.0 g/盆。
　　1.2 主要试剂
　　硝酸购于成都市科龙化工试剂厂，高氯酸购于霸州市鑫盛源化工工业有限公司，盐酸购于洛阳昊华化学试剂有限公司，氢氧化钠购于天津市天力化学试剂有限公司，硼氢化钠购于天津市百世化工有限公司，过氧化氢购于山东瑞泰奇洗涤消毒科技有限公司，铁氰酸钾购于东莞众和化工科技有限公司，硒标准储备液（1 000 μg/mL）购于深圳市时得佳科技有限公司。以上试剂均为优级纯。
　　1.3 主要仪器
　　LC-AFS 6500型液相色谱-原子荧光联用仪购于北京海光仪器有限公司，Mars6型微波消解仪购于美国CEM公司，EHD-24石墨消解设备购于北京东航科仪仪器有限公司，KJ150型通风橱购于成都科巨实验仪器有限公司，101-3A型电热鼓风干燥箱购于天津市泰斯特仪器有限公司，KH-500DE型数控超声波清洗器购于昆山禾创超声仪器有限公司，JHF-350A型粉碎机购于永康市展帆工贸有限公司，CP214型电子天平购于奥豪斯仪器上海有限公司。
　　1.4 试验设计
　　在富硒区域种植7种水稻品种，待成熟后，通过对角线取样的方法从各区域稻田中采集水稻子粒及对应的土壤，经硒含量检测后进行比较，筛选出富集硒能力较强的水稻品种。在低硒区域种植施不同浓度梯度硒肥的水稻川优2115，待成熟后，按五点取样法从各水稻栽种的大田采集水稻子粒、根、茎、叶及对应的土壤，经硒含量检测后进行比较，筛选出水稻富集硒能力较高的部位。
　　1.5 测定方法
　　1.5.1 样品的采集 水稻植株清洗干净后与土壤一起置于烘箱中40 ℃干燥至恒重，进行人工脱粒、脱壳，获得糙米，采集水稻植株的根、茎、叶，用粉碎机粉碎干燥后过40目筛，得到均匀的样品粉末，备用。 　　1.5.2 标准曲线的制作 准确吸取1 mL硒标准储备溶液，用5%的HCl溶液稀释，得到20 μg/L硒标准溶液。将20 μg/L硒标准溶液放到进样盘中，自动进样系统自动稀释为0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0 μg/L的标准溶液，经仪器检测系统测定硒标准液的荧光强度，以硒标准溶液的浓度作为横坐标，对应的荧光强度作为纵坐标建立标准曲线。
　　1.5.3 硒含量的测定 水稻和土壤中的硒含量测定采用原子荧光光谱法[14]，设置仪器参数为负高压270 V，灯电流80 mA，原子化器高度8 mm，载气流量400 mL/min，屏蔽器流量800 mL/min，读数时间6 s，延迟时间1.5 s，注入量0.5 mL[15]。
　　1.5.4 蛋白质的测定 水稻子粒中全氮的测定采用凯氏定氮法[15]。
　　2 结果与分析
　　2.1 硒标准曲线的绘制
　　以硒标准溶液浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标绘制出的硒标准曲线，如图1所示，其线性方程为y=123.4x+48.879，相关系数R2 =0.999 9，相关系数良好，此标准曲线可用于硒含量的测定。
　　2.2 富硒地区土壤及水稻硒含量分析
　　2.2.1 土壤硒含量 由表1可知，供试土样含硒量均较高，其值均远高于全市平均值[16]（0.567 mg/kg），表明供试土壤属于高硒区域。
　　2.2.2 水稻硒含量 由表1可知，7个水稻品种硒含量均高于0.15 mg/kg。根据GB/T 22499—2008的规定，检测结果硒含量在0.04～0.30 mg/kg，判定为富硒稻谷[16]。水稻品种川优2115在其对应土壤硒含量达到较高水平时（4.441 mg/kg），水稻子粒中硒含量达到最高，为0.316 mg/kg;水稻品种黑米1在其对应土壤硒含量达所测土壤硒含量最高水平时（6.229 mg/kg），水稻子粒中硒含量却相对较低，为0.155 mg/kg;水稻品种红米1在其对应土壤硒含量为所测土壤硒含量最低水平时（3.973 mg/kg），水稻子粒中的硒含量相对较高，达到了0.304 mg/kg;这表明7个水稻品种间硒含量存在较大差异，但总体来看，7个水稻品种含硒量均比较高。其中，川优2115和红米1的硒含量均高于富硒水稻规定，可以看出这2个水稻品种富集硒的能力明显优于其他品种。
　　2.3 不同浓度有机硒肥对水稻富集硒能力的影响
　　以川优2115水稻为材料进行不同浓度有机硒肥稻田和盆栽试验，测定水稻植株不同部位的硒含量，并对其种植土壤硒含量进行比较，其结果见表2、表3。
　　从表2、表3中可知，通过增加所施硒肥的浓度，水稻中硒含量也随着增加，表明在一定范围内所施硒肥浓度与水稻中硒含量呈正相关。在进行盆栽水稻栽种时，所取土壤的硒含量为0.970 mg/kg，在不施加硒肥的情况下栽种的盆栽水稻，待水稻成熟后测定对应土壤硒含量为0.531 mg/kg，小于原盆栽土壤的硒含量，表明水稻品种川优2115具有很强的富集硒能力。采用给土壤施加硒肥的技术来提高土壤硒含量，随着土壤硒含量的增加，水稻硒含量也随之增加，这说明土壤硒含量高更有利于水稻硒的富集。
　　从表2可知，经施不同浓度硒肥后，水稻川优2115成熟期子粒中硒含量的檢测结果在0.133～0.335 mg/kg，判定川优2115为富集硒能力较强的稻谷。在不同硒浓度处理下该水稻成熟期根、茎、叶中的硒含量大小顺序表现为根>叶>茎，说明水稻品种不同部位的硒含量差异很大，不同部位富集硒的能力存在差异。
　　2.4 不同水稻品种子粒硒含量与蛋白质含量的关系
　　由表1可知，通过对7个水稻品种的比较，发现在一定范围内，水稻子粒硒含量较高时，对应其蛋白质含量也较高，表明稻米蛋白质与硒含量之间可能存在正相关关系。
　　3 小结
　　本试验中所测的7个品种水稻硒含量均在GB/T 22499—2008规定[16]的富硒稻谷硒含量（0.04～0.30 mg/kg）的范围内或高于此范围，土壤硒含量增加有利于水稻硒的富集，且子粒的蛋白质含量与硒含量可能存在正相关。7个水稻品种中，红米1与川优2115具有相对较高的富集硒的能力。在对土壤施硒肥的情况下，川优2115的子粒硒含量与所施硒肥浓度呈正相关，且硒在水稻不同部位之间的分布规律为根>叶>茎。此结论有利于研究硒在各器官间的分配机制。
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