12份豇豆材料的硒富集特性研究

向娟 潘绍坤 孙静 鲁荣海 陈玲

摘 要：为了筛选出富硒能力高的豇豆，以12份豇豆材料为试材，在高质量分数硒（10 mg·kg-1）土壤中进行盆栽试验，测定豇豆各器官生物量和硒含量。结果表明，在幼苗试验中，15282-1根系、茎秆、叶片和地上部分生物量均最高;17300的根系硒含量最高;3F回-14-4红籽的茎秆硒含量最高;Fy-1的叶片和地上部分硒含量最高。在成株试验中，15282-1根系和叶片生物量最高;15279的茎秆生物量最高;17F11Z-红-1-1-红的果荚生物量最高;FHG-3-1-1-2的根系和果荚硒含量最高;HF1013-25-2-1-1的茎秆和叶片硒含量最高。综上所述，豇豆不同器官对硒的富集能力不同，其中豇豆根系对硒的富集能力较强。15282-1的幼苗硒富集能力较强，FHG-3-1-1-2、HF1013-25-2-1-1和3F回-14-4红籽的成株硒富集能力均在较高水平。

关键词：豇豆;生物量;硒含量;富集能力

Abstract： In order to screen out cowpea materials with high selenium enrichment ability， 12 cowpea materials were used in this study， the pot experiment was conducted in a high concentration selenium （10 mg·kg-1） soil， the biomass and selenium contents of different organs of cowpea were determined. The results showed that， in the seedling experiment， the biomasses of roots， stems， leaves and aboveground parts of 15282-1 were the highest; the root of 17300 was found the highest selenium content; the stem of 3F Hui-14-4 Red Seed was observed the highest selenium content; and the selenium contents of leaves and above ground parts of Fy-1 were the highest. In the adult plant experiment， the root and leaf biomasses of 15282-1 were the highest; the stem biomass of 15279 was the highest; the pod biomass of 17F111Z-Red-1-1-Red was the highest; FHG-3-1-1-2 had the highest root and pod selenium contents; and HF1013-25-2-1-1 showed the highest selenium contents in its stem and leaf. In conclusion， different organs of cowpea have different ability to enrich selenium， and the root has a stronger ability to enrich selenium. 15282-1 seedlings have a strong selenium enrichment ability， and adults of FHG-3-1-1-2， HF1013-25-2-1-1 and 3F Hui-14-4 red seeds all have a higher selenium enrichment ability than other materials.

Key words： Cowpea; Biomass; Selenium content; Enrichment capacity

硒（Se）是人和動物必需的一种微量元素，在人体中起到防癌、抗癌、预防心血管疾病等多重生物功能，人体适量补硒会增强免疫功能[1-2]。硒也是植物生长发育不可缺少的营养元素，能促进植物新陈代谢、提高植物体抗氧化能力和对环境胁迫的抗性，以及拮抗重金属[3-4]。缺硒会使人和动物产生多种疾病，全球有超过10亿人处于硒缺乏状态[5]。人体和动物体内的硒来源于摄入食物的硒，植物可以实现无机硒向有机硒的转化，从而提高食物中硒的含量，改善人和动物的硒营养结构[6-8]。

蔬菜在广大城乡居民的日常生活中占据举足轻重的地位，因而食用富硒蔬菜成为人体补充硒元素的重要途径[9]。国外在富硒地区发现了豆科、十字花科等植物是超富集硒植物，豆科植物是对无机硒进行生物有机化的理想载体，具有较强的生物富集能力[10-11]。豇豆（Vigna unguiculata）含有丰富的蛋白质，硒主要以硒蛋白和硒结合蛋白形式在其生命过程中发挥作用[12]。笔者利用在外施硒土中种植的12份豇豆材料，对其生物量和硒含量进行测定，旨在了解不同豇豆材料对硒的富集能力，筛选出营养价值高且硒富集力强的材料。

1 材料和方法

1.1 材料

12份豇豆材料均选自成都市农林科学院种子资源库，分别是：15282-1、7104、3F回-14-4红籽、17300、17F11D-3-1-2、15279、FA黑黑-6-1-2、FA黑黑-3-1-青荚、17F11Z-红-1-1-红、FHG-3-1-1-2、HF1013-25-2-1-1和Fy-1。

1.2 方法

试验于2018年7—10月在成都市农林科学院进行。2018年7月，将取自农科院附近农田的潮土风干，过5 mm筛，分别称取6.0 kg装于18 cm×26 cm（高×直径）的塑料盆内。将Na2SeO3·5H2O溶液加入土壤中，使土壤硒质量分数为10 mg·kg-1[13]，并与土壤充分混匀，保持湿润，自然放置平衡4周后再次混合备用。2018年8月，选择生长一致2片真叶展开的豇豆幼苗分别移栽至盆中。试验设计采用完全随机的方法，每个材料每盆种10株，3次重复，每天浇水以保持盆中土壤的田间持水量约为80%。盆与盆之间的距离在10 cm左右，并定期按照一定顺序交换盆的位置，避免边际效应的影响。

30 d后收获豇豆幼苗（留4株用于结果），植物器官分别用自来水洗净，再用去离子水冲洗3次后，擦干。然后于110 ℃杀青15 min，75 ℃烘干至衡重，测定生物量。粉碎备用，用于测定植物各器官硒含量。采用硝酸-高氯酸（体积比为9∶1）混合消煮法，用iCAP 6300型ICP光谱仪测定待测液硒含量[14]。

60 d后待豇豆成熟，采集根系、茎秆、叶片和果荚样品，测定其生物量和硒含量。

1.3 统计分析

采用Excel 2010、DPS 17.10对数据进行分析（多重比较采用Duncan新复极差法）。

硒质量分数（mg·kg-1）=（C-C0）×V×1000/（m×1000×1000）;C为试样消化液测定浓度，单位为ng·mL-1;C0为试样空白消化液测定浓度，单位为ng·mL-1;m为试样质量，单位为g;V为消化液总体积，单位为mL。

2 结果与分析

2.1 豇豆幼苗生物量

由表1可知，12份豇豆材料各器官幼苗生物量均表现为叶片>茎秆>根系。其中，15282-1的幼苗单株根系、茎秆、葉片和地上部分质量均为最高，分别为0.069、0.812、0.922、1.734 g，15279和FA黑黑-3-1-青荚的单株幼苗各器官质量均处于较高水平;17F11D-3-1-2的单株幼苗根系、茎秆、叶片和地上部分质量均为最低，分别为0.028、0.114、0.248、0.362 g，17300的单株幼苗各器官质量也处于较低水平。

2.2 豇豆幼苗硒含量

由表2可知，在12份豇豆材料中，除17300、FHG-3-1-1-2和Fy-1之外，其他9份豇豆材料各器官幼苗硒含量均表现为根系>叶片>茎秆。其中，17300的幼苗根系硒质量分数最高，为34.92 mg·kg-1，15282-1和FA黑黑-3-1-青荚的根系硒质量分数也处于较高水平;3F回-14-4红籽的茎秆硒质量分数最高，为13.76 mg·kg-1，17300和HF1013-25-2-1-1的茎秆硒质量分数也处于较高水平;Fy-1的叶片和地上部分硒质量分数均达到最高，分别为19.79、17.07 mg·kg-1;FHG-3-1-1-2的根系硒质量分数最低，为11.09 mg·kg-1;FA黑黑-3-1-青荚的茎秆硒质量分数最低，为9.87 mg·kg-1;17300的叶片硒质量分数最低，为12.15 mg·kg-1;7104的地上部分硒质量分数最低，为11.72 mg·kg-1。

2.3 豇豆成株生物量

由表3可知，在12份豇豆材料中，除15282-1和17F11Z-红-1-1-红之外，其他10份材料豇豆成株各器官质量均表现为果荚>茎秆>叶片>根系。其中，15282-1的成株根系和叶片质量最高，分别为0.818 g和3.095 g，FA黑黑-6-1-2和15279的根系和叶片质量均处于较高水平;5279的成株茎秆生物量最高，为3.078 g，FA黑黑-6-1-2和15282-1的成株茎秆质量也均处于较高水平;17F11Z-红-1-1-红的成株果荚质量最高，为12.16 g，17F11D-3-1-2和15279的果荚生物量也处于较高水平。7104的根系生物量最低，仅为0.123 g。Fy-1的成株茎秆、叶片和果荚质量均为最低，分别为0.971、0.784、1.38 g。

2.4 豇豆成株硒含量

由表4可知，在12份豇豆材料中，除15282-1、FA黑黑-6-1-2、17F11Z-红-1-1-红和FHG-3-1-1-2之外，其他8份材料各器官硒含量均表现为根系>叶片>果荚>茎秆。其中，FHG-3-1-1-2的成株根系和果荚硒质量分数最高，分别为71.98、27.66 mg·kg-1，17F11Z-红-1-1-红和HF1013-25-2-1-1根系的硒质量分数也处于较高水平，HF1013-25-2-1-1和3F回-14-4红籽的果荚硒含量也处于较高水平;HF1013-25-2-1-1茎秆和叶片的硒质量分数最高，分别为18.70、28.00 mg·kg-1，3F回-14-4红籽的茎秆和叶片硒含量均处于较高水平。7104根系和茎秆硒含量最低，FA黑黑-6-1-2叶片硒含量最低，17300果荚硒含量最低。

3 讨论与结论

本试验结果表明，在幼苗期，不同材料豇豆的各器官生物量均表现为叶片>茎秆>根系。而在成株期，除15282-1和17F11Z-红-1-1-红外，不同材料豇豆的各器官生物量表现为果荚>茎秆>叶片>根系，成株期各器官的生物量并没有随其生长展现与幼苗相同的规律。

尚庆茂等[15]发现不同生菜品种对硒的吸收和转化具有显著差异，郝丽峰等[16]发现无土栽培基质条件下小白菜不同品种富硒效果存在差异。本试验研究表明不同材料豇豆对硒的富集能力差异较大。幼苗期17300的根系硒含量最高，较最低硒含量高出了214.88%。3F回-14-4红籽茎秆硒含量最高，较最低高39.41%。Fy-1的叶片和地上部分硒含量均最高，较最低分别高62.88%和45.65%。成株期FHG-3-1-1-2的根系和果荚硒含量均最高，较最低分别高69.13%和81.62%。HF1013-25-2-1-1的茎秆和叶片硒含量均最高，较最低分别高79.64%和169.49%。

李志玉等[17]研究发现在富硒土壤上种植不同春大豆品种，其植株和子粒硒积累量均存在显著差异。本试验研究表明，豇豆不同器官对硒的吸收规律不同。除17300、FHG-3-1-1-2和Fy-1外，幼苗期其他材料不同部位含硒量均表现为根系>叶片>茎秆。成株期除15282-1，FA黑黑-6-1-2、17F11Z-红-1-1-红，FHG-3-1-1-2外，其他材料不同部位含硒量均表现为根系>叶片>果荚>茎秆。

综上所述，幼苗与成株期各器官生物量表现不一致，不同材料豇豆对硒的富集能力差异较大，幼苗期与成株期对硒的富集能力差异也较大。豇豆不同器官对硒的吸收规律不同，幼苗和成株期豇豆的根系对硒的吸收能力较强，15282-1的幼苗硒富集能力较强。HG-3-1-1-2、HF1013-25-2-1-1和3F回-14-4红籽的成株硒富集能力均在较高水平。在后期的生产栽培中，可以大力发展FHG-3-1-1-2、HF1013-25-2-1-1和3F回-14-4红籽这3种材料的豇豆。

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