日常饮食是人体摄入硒的重要途径。通过施用硒肥来生产富硒作物可以有效提高低硒地区人群的硒水平,保护人体健康。富硒作物的补硒效果不仅取决于其硒含量,而且与作物中的硒形态密切相关。对作物硒形态的分析也有助于查明硒在作物体内的迁移转化过程,为富硒作物的科学生产奠定基础。因此本研究在总结前人工作的基础上,建立了基于液相色谱-原子荧光光谱联用技术测定植物硒形态的分析方法;并以土施和叶面喷施两种方式外源添加硒酸钠、亚硒酸钠盆栽试验,探讨了不同施硒处理小白菜和小麦植株不同部位硒形态分布特征、硒吸收及转化的差异。明确了小白菜和小麦叶片中硒的亚细胞分布及其形态组成,旨在为搞清不同外源硒在作物体中的代谢和迁移过程提供科学依据。本研究得到的主要结果如下:1.建立了液相-原子荧光法测定植物硒形态分析的方法(包括样品提取和检测)。具体为:以样品质量5%的蛋白酶E在20 mmol/L Tris-HCl缓冲环境下对植物样品进行酶解,37℃恒温振荡12 h后将提取液离心、过滤,在流动相(60 mmol/L磷酸氢二铵滴加甲酸至pH=6.0)携带下通过Hamilton PRP X100阴离子色谱柱实现各形态硒的分离,柱后在2.0%硼氢化钾和1.0%碘化钾辅助下通过紫外消解器消解,将各形态硒转化适于检测的四价后进入氢化物发生-原子荧光光谱仪响应,以外标法获得各形态硒浓度。本方法对硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸、甲基硒代半胱氨酸、亚硒酸根、硒酸根五种硒形态的检测限分别达到6.40、6.03、8.50、2.52、6.22μg/L。通过精密度检验以及与硒代蛋氨酸定值的国际标准物质SELM-1对照,证明该方法能实现植物硒形态的定量检测。2.硒代蛋氨酸是小白菜和小麦酶解后主要的有机硒形态,甲基硒代半胱氨酸次之,硒代胱氨酸含量最少,一般小于总硒量的10%。六价硒是供试的两种作物中主要的无机硒形态;四价硒由于易于被样品吸附,很少能被检测到。两种作物相比,小白菜比小麦聚硒能力更强,尽管有机转化率较低,但在施硒量相同的情况下小白菜中各有机硒含量均高于小麦,尤以甲基硒代半胱氨酸较多,因此小白菜作为富硒作物具有更好的补硒效果。不同施硒处理相比,外源硒施入价态和施入方式均影响硒在植株中的分布及转化。土施硒酸盐时根部吸收的硒在根部不能转化成有机态,因而绝大多数直接转运至地上且仍以硒酸根的形式储存;土施亚硒酸盐时植物吸收的硒更多在根部转化为有机态,但从含量上看植物吸收的硒也主要累积在地上部分,而其以何种形态转运有待进一步探究。叶片喷施的硒被植物吸收后极少向地下转运,且有机转化率低于土施硒处理。3.硒在小白菜和小麦叶片的亚细胞组分中的分布符合液泡等可溶性组分>细胞器>细胞壁的分布规律。液泡对硒起到明显的区隔化作用,降低了硒对细胞关键代谢部位的毒害;细胞壁对硒的阻滞作用很小。不同亚细胞组分中的硒的形态不同:液泡等可溶性组分中的硒主要是六价的无机硒;而细胞器中则是以硒代蛋氨酸为代表的有机硒;细胞壁由于含硒量过低,无法识别出其中硒的形态。本研究得出的植物硒亚细胞分布状况,在很大程度上解释了不同价态外源硒及不同种类植物中硒含量的差异:在施加硒酸盐的处理中,植物吸收的硒大多不经转化而储存进液泡;而在施加亚硒酸盐的处理中,植物吸收的硒更容易转化成有机态而进入细胞器,因此在吸收量相同的情况下亚硒酸盐更易对植物造成毒害。未经有机转化进入液泡中硒的比例随施硒浓度增大而增高。小白菜能将吸收的硒更多地转运至液泡,因而聚硒能力比小麦更强。综上所述,富硒小白菜和小麦中同时含有以硒酸根为代表的无机硒和以硒代蛋氨酸为代表的有机硒。不同施硒方式、施硒价态以及不同种类的作物中硒的含量、分布和形态都有显著差异,在富硒作物生产中应综合考虑。