华中农大科研团队硒与生态安全研究取得新进展|研究

导  读

该团队始终围绕农业生态中的生物污染（植物病原菌）和非生物污染（重金属）等问题，将植物营养与植物保护、农业生态安全等领域交叉融合，系统研究了硒在增强植物抗病能力与缓解重金属毒害、降低重金属富集等过程中的作用及其机制。

来源：华中农业大学资环学院网站（2020年1月10日）

硒是人体的必需元素，也是植物的有益元素，适量硒有助于增强植物的抗逆能力。长期以来，华中农大资源与环境学院胡承孝教授课题组围绕硒与生态安全开展研究。该团队始终围绕农业生态中的生物污染（植物病原菌）和非生物污染（重金属）等问题，将植物营养与植物保护、农业生态安全等领域交叉融合，系统研究了硒在增强植物抗病能力与缓解重金属毒害、降低重金属富集等过程中的作用及其机制。

课题组研究阐明了外源硒可有效抑制核盘菌等病原菌的生长，增强油菜的抗病能力，有效降低菌核病的发病率。综合运用转录组、代谢组和微生物组等技术，揭示了硒通过为根际土壤招募有益微生物菌群、上调叶片抗病相关基因的表达、调控叶片代谢产物等过程增强油菜对病原菌的抗性。同时，从富硒油菜秸秆中提取获得了多种可有效抑制核盘菌生长的代谢物。该研究结果对推进绿色植保、开发生态型杀菌剂具有重要意义。

相关结果在《Journal of Hazardous Materials》 (Jia et al., 2019)、《Environmental Pollution》 (Liu et al., 2019; Xu et al., 2019)和《Ecotoxicology and Environmental Safety》(Cheng et al., 2019)等期刊发表；应邀在第六届“Selenium in the Environment and Human Health”国际学术会议上作大会报告，并获得“Best Poster”奖。

相关研究明确了外源硒可有效缓解重金属对植物的毒性效应，降低重金属在植物体内的积累。综合运用细胞学、毒理学和微生物生态学等技术方法，揭示了硒主要通过重塑根际土壤微生物生态结构、调控根系分泌物的组分、优化根系形态、改变根尖细胞壁成分和细胞膜重金属转运蛋白特性等途径，实现对重金属毒害的缓解。该研究结果对农田污染土壤的安全利用、维护农产品质量安全具有重要意义。相关结果在《Environmental Pollution》 (Cai et al., 2019)、《Ecotoxicology and Environmental Safety》 (Zhao et al., 2019)和《Environmental and Experimental Botany》 (Zhao et al., 2019)等期刊发表；获得“首届中国农业化学学术研讨会”最佳墙报奖和“第五届中国资源循环利用学术研讨会”优秀论文奖。

国际硒研究学会统计数据显示：2019年度，中国学者在硒研究领域共发表SCI论文207篇，占全球硒学论文总数的37.5%。该团队在该领域共发表论文8篇，是在硒学领域发表论文最多的中国研究团队。

系列论文主要由研究生赵园园、贾玮、蔡苗苗、刘康、程勤等完成，通讯作者为赵小虎副教授。相关研究得到国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项基金等资助。

部分论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389419301852?via%3Dihub；

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749118358652?via%3Dihub；

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749119329008?via%3Dihub；

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749119349449?via%3Dihub.

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