摘要
硒是重要的生命微量营养元素之一，己知与硒营养缺乏有关的人、畜疾病多达60余种，而硒在地球上分布广泛但又极不均匀，全世界有2/3的地区缺硒，我国缺硒地区亦占2/3以上，其中1/3为世界公认的严重缺硒区，缺硒严重威胁人类健康和畜牧业的发展。人畜硒营养水平取决于摄入食物的含硒量，植物是自然界硒循环生态链和无机硒转化为有机硒的关键载体，又是人畜摄入硒元素最重要的直接硒源。
本文以油菜为对象，运用多种生理生化手段，从多侧面、全方位地进行了硒应用于油菜栽培及品质改良作用的系统研究。试验以中油杂二号品种为主要研究对象，采用土培、土培与水培相结合栽培，用原子吸收分光光度法作为硒含量的检测手段，系统研究了油菜苗期对硒的吸收、积累、分布的动态；对环境硒的耐受能力；不同供硒水平对油菜生长发育、干物质及硒累积量及动态、生物产量、含硒量的影响；不同供硒水平的油菜的根系氧化还原能力、叶片叶绿素含量、蛋白质含量、氨基酸含量分析；硝酸还原酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶的活性测定；脂质过氧化产物丙二醛及植物抗性指标脯氨酸含量的测定；用分级盐析沉淀法进行了从油菜中提取分离含硒蛋白的探索；对油菜中硒的赋存形态进行了探讨。
结果表明：油菜对环境中的硒有一定生物富集作用，使富集硒的浓度超过环境硒浓度(即便在高硒环境也是如此)，其富集作用随植株生长发育而增强；根系吸收的硒经同化被运送到各个器官积累，各器官的含硒量亦随该器官的生长而提高，苗期各器官的含硒量依次为：根系＞叶片＞茎，植株从环境中吸收的无机硒被同化转化为有机态硒；油菜中硒有不同的赋存形态及分布，硒在水溶性生物大分子中的分布为：籽粒中：蛋白质＞多糖＞核酸，不同类型的蛋白质结合硒量为：盐溶蛋白＞水溶蛋白＞醇溶蛋白＞碱溶蛋白；叶片中：蛋白质结合硒较少，在一定补硒浓度范围内，随着生长发育和土壤持硒能力升高而增强。硒对油菜的生物效应符合微量元素生物效应剂量规律，硒浓度范围在(土培＜21.0mgSe.kg~(-1) soil，水培＜15.0mgSe.L~(-1))时随着硒浓度的增加，根系氧化还原能力、叶绿素含量、蛋白质含量提高；过氧化产物丙二醛的含量降低；能显著促进油菜生长发育，维持旺盛的生长活力，延缓衰老，增强抗逆性，提高植物硒含量，有明显的增产和改善营养品质的效果；随硒浓度的进一步提高上述诸项指标逆转，对油菜生长产生毒害作用。经过对多种提取分离措施的筛选，建立起分级盐析沉淀从油菜蛋白质中分离含硒蛋白组分的分离分组方法，为进一步纯化含硒蛋白提供了依据和基础。
根据本研究结果，结合他人在油菜硒研究方面的工作，笔者认为：(1)补硒栽培是提高油菜产量、改进品质的重要措施，建议把硒作微肥在广大的缺硒和低硒地
区推广，以此来改良农牧业生产的硒生态环境，提高植物硒营养水平:(2)硒在油
菜体内发挥重要的生理生化作用，可能是油菜必需的微量营养元素;(3)充分利用
高硒地区丰富的生物硒资源，开发硒含量准确的硒治疗助剂和各类补硒保健产品，
为治疗和预防缺硒相关疾病，提供高利用度无毒副作用的硒生物制品，使高硒地区
的宝贵富硒植物资源得以开发增值，可促进地方经济发展，保障人类健康。
Selenium is one of important elements to life, above 60 kinds of diseases and cancers are related to the lack of selenium. Selenium is distributed widely but extremely unevenly on the earth, 2/3 of area in the world lacks selenium and so does China, of which 1/3 is considered to be in terrible lack of selenium. This situation seriously threatens the health of human beings and the development of animal husbandry. The nutritive level of selenium in human and pultry is determinated by the selenium content in the food taken. Plant is the key link in the ecological selenium and the inorganic selenium cycle and it is also the most important direct selenium resource for the human and the poultry.
Using multi- physiological and biochemical methods, the author studied systematically the selenium application on Brassica Napus from all aspects. Combining soil culture and liquid culture and using atom absorption spectrometry to detect selenium, the author studied systematically the following items on Brassica Napus: the trends of the absorption, accumulation, distribution of selenium in seedling stage, the endurance ability with the selenium in the environment,the effect of different provided selenium level in the growth and development, dry matter, accumulation of selenium,the producing and the content of selenium in Brassica Napus. According to the analysis on the protein, the amino acid content and the measurement of the activity of NR, peroxidese, SOD, Amylase etc and MDA which is the product of Lipid per oxidation and using unprovided selenium and different provided selenium, the author studied the physiological function and interior mechanism of selenium in organic body and its resistance. In addition, the author managed to extract and separate the protein containing selenium by the fractional precipitation, and probed the occurrence form of selenium in Brassica Napus.
The Brassica Napus could accumulate and absorb selenium in the environment positively even with high selenium concentration and thus made the selenium concentration higher than that of the environment. The accumulation become stronger and stronger with the development. The selenium absorbed by the root system was transferred to different organ and accumulated there.The selenium content in different organs increased with the maturing of the organ, and in harvest time of seeding stage, selenium content of each organ is: root >leaf >stem. Most part of the selenium absorbed by the plant was converted into
organic selenium by anabolism, and the content in soluble biological macromolecules is: protein >polysaccharide >nucleic acid. The selenium content in different types of protein is: salt-soluble protein >water-soluble protein >gliadin >alkali-soluble protein. In the leaf blade, the protein-selenium is little, but it is also the main mode of binding. Brassica Napus endurance ability with the selenium in the environment was related to the method which selenium was provided and increase with the mature and the ability of soil to keep the selenium within proper selenium concentration. The biological effect of selenium on the Brassica Napus conforms to the general dose rule of microelement. Within the low concentration (21.0mgSe.kg-1 soil in soil culture, 15.0 mgSe.kg-1 soil in liquid culture),with the selenium concentration increaseing;there will be the following changes: the deoxidation ability of root system increases and so does the content of chloroplast and protein; per oxidation product MDA decreases. Under the same situation, selenium has many functions as obviously promoting the growth and development, keeping high vigor, slowing ghee senescence, improving the quality. However, high concentration selenium can change the indexes above mentioned conversely and even take the toxic effect on the Brassica Napus growth. Fractionally precipitation was chosen from many separation methods developed to extract the protein containing selenium in Brassica Napus. This method provided the basis to the further purification of the protein containing selenium.
Accordi
引文
[1] 杨光圻 王光亚，我国克山病的分布和硒营养状态的关系[J]，营养学报，1982，4(3)：191～93
[2] Schwarz K, Foltz CM, Selenium as an integral Part of factor 3 against dietary necrotic Liver degeneration[J]. Jam ChemSoc, 1957, 79 (3): 292～294
[3] Oldfidle, Used of Selenium, Env. Geochem, and Health[J], 1992, 14:81～86
[4] 徐光禄，亚硒酸钠预防克山病以及缺硒和克山病的关系[J]，西安医科大学学报，1987，8(3)：329～331
[5] 黄开勋 杨祥良，新的含硒酶——甲状腺素5′-脱碘酶的发现及值得研究的几个问题[J]，生命的化学，1992，12(4)：33～35
[6] 苏晓云主编，中国硒资源的开发与利用[M]，气象出版社，北京，1994，101～102，171
[7] 刘琼，试论生物微量元素硒研究中的唯物辩证法思想[J]，自然辩证法，1994，10(9)：59～62
[8] 区炳庆 崔剑峰，微量元素硒和维生素E抗脂质过氧化研究[J]，中国公共卫生，2002，18(9)：1052～1053
[9] 严以谨，硒的生物学功能与富硒食品开发[J]，中国食物与营养，1996，3：36～38
[10] 孟庆玲 乔军 贾桂珍等．微量元素硒对肉鸡免疫功能的影响[J]，塔里木农垦大学学报，2002，14(4)：1～4
[11] 高元 肖和宇 张志宝，锌、硒、锗对小鼠免疫功能的影响[J]，卫生研究，2001，7：30
[12] 张照喜，奶牛产前补硒和维生素E预防胎衣不下试验[J]，当代畜牧，2003，23：26
[13] 周文彬 刘富强，硒和维生素E对奶牛胎衣滞留、乳腺炎、受胎串的影响[J]，上海奶牛，1992，2：24～27
[14] 鲁文清陈学敏，硒镉联合作用对大、小鼠精子畸形率的影响[J]，中国环境科学，1994，14(1)：53～58
[15] 武书庚，微量元素与公猪的繁育性能[J]，饲料广角，2002，20：41
[16] 徐辉碧 冯志明，硒化合物毒性的自由基机理[J]，华中理工大学学报，1991，9(1)：13～17
[17] 戴宇飞 陈艳 高耘等，硒对砷毒性的拮抗作用研究[J]，中国公共卫生，2002，18(10)：1187～1190
[18] 黄佩丽，硒与白内障[J]，大学化学，1998，13(4)：34
[19] 徐光禄 薛立岚，克山病区与非病区人群饮食硒含量和机体硒状态[J]，营养学报，1982，4(3)：183～190
[20] 李文广 谢金荣 于树玉等，启东县原发性肝癌地理分布特点与硒水平的关系[J]，中华肿瘤杂志，1986，8(4)：262～264
[21] 卢淮江，牦牛犊牛腹泻与缺硒关系的研究[J]，中国牦牛，1993，1：32～36
[22] 市场报，第一版，2003，05，24
[23] 林州，非典型肺炎与微量元素[J]，广东微量元素，2003，10(2)：23～25
[24] 吴军 刘秀芳 徐汉生，硒在植物生命活动中的作用[J]，1999，35(40)：417～424
[25] Shanberger RJ·et al·, Selenium distribution and human Cancermortality[J]. CRE CritRev. Clin Lab Sci. 1971, (2): 211
[26] 王夔主编，生命科学中的微量元素[M]，北京，中国计量出版社，1991，226～230
[27] 杨光圻，人的膳食硒需要量及其安全摄入量范围的研究[J]，中华医学杂志，1993：27～32
[28] Rotruck J T, Poope A L, Ganther H E,et al. Selenium: biochemical role as a component of glutathione peroxidase. Sience, 1973, 179:588～590
[29] Sathe S K, Mason A C and Rodibaugh R,et al., Chemical form of selenium in soybean (GLlycine max L) lectin. J. Agric. Food Chem., 1992, 40:2084～2091
[30] 谢申猛 王子健 彭安，SDS-PAGE和HPLC-荧光检测分离鉴定恩施高硒区大豆中含硒蛋白，环境科学，1995，15(5)：61～62
[31] 田继兵 钱琴芳 柴之芳，湖北鄂西自治州的土壤和玉米中硒的赋存状态研究[J]，科学通报，1992，(5)：455～458
[32] 王卫真 唐家骏 彭安，富硒大蒜含硒蛋白的分离、鉴定和生物活性研究[J]，生物化学杂志，1989，5(3)：229～234
[33] 杨铭 邹彤彤，天然补硒剂的探索——大蒜含硒多糖的结构及生物活性研究[J]，中国药学，1992，1(1)：28～32
[34] 吴永尧，水稻集累硒的生理生化特性及其含硒蛋白的研究[M]，博士论文，1998
[35] Sunde R A and Evenson J K, Serine incorporation into the selenocysteine moiety of glutathione peroxidase. J. Biol. Chem., 1987, 262:933～937
[36] Chambers I, Frampton J and Goldfarb P, et al. ,The structure of the mouse glutathione peroxidase gene: the selenocysteine in the active site is encoded by the termination codon. TGA. EMBO. J, 1985, 5:1221～1227
[37] Zinoni F, Birkmann A and Stadtman T C, et al. Nucleotide sequence and expression of the selenocysteine-containing polypeptide of formate delydrogenase from Escherichia Coli. Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1986, 83: 4650～4654
[38] Burk R F and Hill K E, Regulation of selenoproteins. Ammu. Res. Nutr, 1993.13:65～81
[39] Kim 1 Y. Veres Z and Stedtman T C, Escherichia Coli mutant SELD enzymes. J. Biol. Chem. 1992, 267:19650～19654
[40] 蒋志华 牟颍 李维佳等，生物合成硒蛋白机制的研究进展[J]，生物化学与生物物理学报，2002，34(4)：395～399
[41] 刘铮编，微量元素的农业化学[M]，北京，农业出版社，1991，48～49
[42] Eustice DC, Foster I, KullF J, et al. In vitro incorportion of selenomethionine into protion by vigna radiata. polysomers. plant physiol,1980, 66:182～186
[43] Zayed A, Lytle C M, Terry N.Accumulation and voiatilization of different Chemical specise of Selenium by plants .Planta, 1998, 206:284～292
[44] Arvy ME Selenatae and selenite uptake and translocation in bean plants.(Phaseolus vulgaris).JExpbot, 1993, 23:279～291
[45] Yokota A, Shigeokas,Orishi T et al, selenium as induce of glutathione peroxidase, in low-co_2-grown chlamydomonas reinhardti, plant physiol, 1988, 86:659～651
[46] 薛泰麟 候少范 谭见安等，硒在高等植物体内的抗氧化作用Ⅰ[J]，科学通报，1993，38(3)：274～277
[47] Saben E Wright T, NortonSE Purification and characterization of aglutathione perocidase from. Aloe vera plant .Enzyme protein, 1993, 47 (2): 92～98
[48] 黄开勋 徐辉碧 王君健，一种新的植物含硒酶的初步探讨[J]，第三次高等学校生命化学研讨会论文集，成都：1993，65～66
[49] Neuhierl B,Bock A.On the mechanism of selenium tolerance in selenium-accumulating plants.Ew.J.Biochem.1996, 239:235～238
[50] 吴永尧 罗泽民 彭振坤，不同供硒水平对水稻生长的影响及其硒积累研究[J]，湖南农业大学学报，1998，24(3)：176～179
[51] 陈铭 刘更另，高等植物的硒营养及在食物链中的作用(J)，土壤通报，1996，27(4)：185～188
[52] 吴永尧 罗泽民 彭振坤，硒在水稻中的生理生化作用探讨[J]，中国农业科学，2000，33(1)：100～103
[53] 李登超 朱方辉 韩秋敏等，硒对菠菜、小白菜生长及抗氧化活性的研究[J]，上海交通大学(农业科学版)，2003，21(1)：5～8
[54] 徐辉碧主编，硒的化学、生物化学及其在生命科学中的应用[M]，武汉，华中理工大学出版社，1994，277～281
[55] Cary EE, cffect of selenium and cadmium additions to soil on their concentration in lettuce and wheat. J Agron. 1981, 73:703～708
[56] Shanker K, Mishra S,Srivastava S et al, Studies on Cd-Se interaction with reference to the uptake and translocation of cadmium in kidney bean.Chem. Speciation Bioavailability.1995, 7(3): 97～100
[57] 方兴汉 沈星荣，硒对茶对生长及物代谢的影响[J]，中国茶叶，1991，2：28～30
[58] 董广辉 陈利军 武志杰卿等，外源硒对大豆产量、植株氮磷含量及土壤酶活性的影响[J]，应用生态学报，2003，14(5)：776～780
[59] 周文美，硒对水稻生长、根系活性及籽粒性状的影响[J]，贵州农业科学，1994，4：29～32
[60] 谭周磁 薛海霞，硒在水稻上的应用研究[J]，湖南农业科学，1990，5：27～32
[61] 彭克勤 洪亚辉，硒对水稻光合作用和产量性状的影响[J]，湖南农业大学学报，1997，23(5)：432～434
[62] 胡辉秋 潘根兴，硒对茶叶品质效应的研究[J]，茶叶科学，2000，20(2)：137～140
[63] 丁岚峰 史言，喷洒曰粮预防雏鸡硒缺乏病[J]，中国兽医科技，1988，9：12～18
[64] 袁光咏 陈仲西 金合成等，土壤硒对油菜含硒量、生长和产量的影响[J]，中国油
料，1992，(1)：39～41
[65] 苏合生，大豆花期喷施富硒康效应的研究[J]，现代化农业，2001(6)：10～12
[66] 李彦 罗盛国 刘元英，硒对番茄叶片的谷胱甘肽过氧化物酶活性及产量莉品质的影响[J]，山东农业科学，1999，6：38～39
[67] Trelease SF and Trelease HM. Selenium as a Stiumul ating and Possibly Essential Element forCertainPlant. Scicnce, 1938, 87:70～71
[68] Trelease SF and Trelease HM. Physiological Differentiation in Astragalus with Reference toselenium. Amer. J. Bot. 1939, 26:530～535
[69] 杨兰方，烤烟化学品质与土壤施硒的研究[J]，湖北民族学院学报(自科版)，2001，19(1)：13～16
[70] 新型硒肥研究成功[J]，化工科技市场，2003，26(1)：47
[71] Korkman J.,Seleniumin Fertilizers,J,Sci.Agric.Soc.Finl, 1980, 52(5): 495～504
[72] 罗盛国 徐宁彤 刘元英，叶面喷硒提高粮食中的硒含量[J]，东北农业大学学报，1999，30(1)：18～22
[73] 谢明勇 曹春阳，恩施地区硒茶的元素及元素结合态分析[J]，营养学报，2000，22(3)：278～281
[74] 曹盛丰，高铁高硒特种营养鸡蛋的研制[J]，中国农村小康科技，2002，5：46
[75] 徐辉碧，微量元素硒、锌用于“汉宝”卷烟的研究[J]，烟草科技，1988，3：6～8
[76] 尚德静 李庆伟 崔乔，灵芝硒多糖SeGLP-1抗氧化与抗肿瘤作用的研究[J]，营养学报，2002，24(3)：249～251
[77] 王新凤，富硒食用菌栽培技术[J]，中国食用菌，2002，21(3)：13～15
[78] 汪志君 蒋式龙 李式军，麦芽富硒及其生化特征的研究[J]，扬州大学学报(农业与生命科学版)，2002，23(2)：74～78
[79] 丁文靖 刘力 祝晓蕾，硒酵母的研制及分析[J]，食品与发酵工业，1992，5：72～74
[80] 毛祖芬 胡嗣基，利用蜜蜂转化无机硒的研究[J]，中外技术情报，1995，5：15～16
[81] 黄峙 郑文杰 郭宝江，钝顶螺旋藻富硒培养条件的优化[J]，生物工程学报，2002，18(3)：373～376
[82] 张伦，含硒药物开发成为热点，中国医药情报，2000，6(6)：48～51．
[83] 郑达贤 李曰邦 王五一，初论世界低硒带[J]，环境科学学报，1982，2(3)：241～249
[84] 朱广廉 钟海文 张爱琴，植物生理学实验[M]，北京，北京大学出版社，1998，178～181
[85] 张宪政主编，植物生理研究法[M]，农业出版社，北京，1992
[86] 李合生主编，植物生理生化实验原理和技术[M]，高等教育出版社，北京，1999
[87] 陈嘉勤 谭周磁，硒对水稻不同生育期叶片中超氧化物歧化酶与丙二醛影响的研究[J]，湖南农业科学，1997(6)：100～103
[88] 汤章城主编，现代植物生理学实验指南[M]，北京，科学出版社，1999：303
[89] 侯燕 孙向彤 许乾丽等，硒肥对优质油菜品质的影响[J]，贵州科学，1999，17(3)：
204～207
[90] 毛大均 陆肇海苏琪等，低硒土壤增施高硒石煤的实验研究[J]，湖北中医杂志(增刊)，1993，15(101)：57～58
[91] 马莺译，硒对马铃薯组成的影响，马铃薯杂志，1992，6(3)：187
[92] 张艳玲 胡秋辉，叶面喷施硒肥对低硒土壤中大豆不同蛋白组成及其硒分布的影响[J]，南京农业大学学报，2003，26(1)：37～40
[93] 罗盛国 刘元英 赵魁卿等，施用硒、硫肥提高大豆品质的研究[J]，东北农学院学报，1992，23(1)：12～16
[94] 施和平 张英聚 刘振声，蕃茄对硒的吸收、分布和转化[J]，植物学报，1993，35(7)：541～546
[95] 张巽，卢雪峰 李冀，香蒲对硒元素的富集及对氮磷的吸收作用[J]，科学通报，2002，18(6)：511～514
[96] 王桂兰 薛澄泽 康清全等，壤土中硒含量和玉米、小麦、谷子生长的关系[J]，农业环境保护，1990，9(5)：15～18
[97] 赵成义 任景华 薛澄泽，在酸性土壤上黑油菜对硒的吸收[J]，农业环境保护，1992，12 (1)：21～22
[98] 魏安法，富硒豆芽及其生产方法的研究[J]，郑州粮食学院学报，1996，17(2)：67～70
[99] Levander O A.A Globial V Human Selenium Nutrition.Ann Rev Nutr, 1987,87:227～250
[100] 周小华，褐变菜籽分离蛋白质酶水解及乙酰化修饰研究[J]，食品科学，2002，23(3)：33～38
[101] 赵亚华主编，生物化学实验技术教程[M]，广州，华南理工大学出版社，2000，80～83
[102] 张龙翔主编，生化实验方法和技术[M]，北京，高教出版社，1999，238
[103] 周志 汪兴平 张家年等，茶多糖分离提取技术研究[J]，食品与发酵工业，2001，28(3)：83～84
[104] 华巍巍 金祖及 赵岚，虫草头孢菌胞内多糖的提取及理化性质[J] 食用菌，1990．12(1)：11～12
[105] 姚敏，富硒灵芝中硒含量分布和赋存形态研究[J]，上海大学学报(自然科学版)1997．3(5)：485～491
[106] 赵小娥 夏文水，天然产物中硒含量测定及形态分析[J]，理化检验．化学分册，2003，39(4)：251～254
[107] 叶瑞洪，催化极谱法测定人发中的硒[J]，福建师范大学福清分析学报，2000，(2)：63～71
[108] 贾凤芝 李亚清 谢平等，SeSO_3-KIO_3极谱催化波法测定鸡蛋中的硒[J]，河北大学学报，1997，(1)：79～81。
