华中农业大学资源与环境学院环境污染修复团队在国际学术期刊Journal of HazardousMaterials发表了题为“Synergistic effect of silicon and selenium on the alleviationof cadmium toxicity in rice plants”的研究论文，报道了硅和硒协同减轻水稻镉毒性的作用机制方面的研究进展。
镉（Cd）是环境中分布最广、毒性最强的重金属之一，阻控Cd在植物中的运输和积累，减轻Cd的毒害对于作物的正常生长及人类健康尤为重要。近年来，越来越多的环保材料被用于控制Cd污染，其中硅（Si）和硒（Se）受到广泛关注。Si是土壤中第二丰富的矿质元素，对植物生长和抗逆性有益。Se是动物必需的营养元素，也是植物的有益营养元素。Si或Se减轻Cd毒性的研究较多，但有关这两个元素的相互作用及其对减轻Cd毒的协同作用和机制仍不清楚。
研究采用水培试验，评估了Cd胁迫下单独和同时使用Si和Se对水稻Cd含量，植株生长及相关生化参数和基因表达的影响。结果表明，Si和Se协同有效缓解水稻植株的Cd毒害。表现为同时使用Si和Se促进稻株生长，降低Cd的转运系数，从而导致茎叶中Cd含量显着降低73.2％。此外，Si和Se协同作用显著降低根和地上部的丙二醛（MDA）含量，增加谷胱甘肽（GSH）和植物螯合素（PC）的含量，增加Cd在根细胞壁和细胞器中的分布。基因表达分析还表明，Si和Se协同作用促进OsHMA2基因的相对表达下调，而OsNramp1和OsMHA3的相对表达上调。
该项研究工作得到国家重点研发计划，和湖北省技术创新专项重大项目的资助。资源与环境学院硕士研究生黄衡亮为论文第一作者，涂书新教授为论文通讯作者。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123393
日期：2020-10-13
