超聚硒植物的硒响应机制

　　从应用的角度来讲，提高植物中的乙烯、茉莉酸和水杨酸水平，可能是一种有效的提高植物硒耐受或积累能力的方式。但值得注意的是，给植物提供乙烯或茉莉酸的前体物质同样可提高植物的硒耐受和富集能力。这一结果为深入了解聚硒植物的硒耐受和富集机制提供了重要的理论依据。聚硒植物沙漠王羽和非聚硒植物白色沙漠王羽的对比研究发现，两者的硒耐受机制是相似的。亚硒酸盐处理后白色沙漠王羽叶片产生的活性氧要高于沙漠王羽。王羽和拟南芥的活性氧产生机制是不同的，因为硒耐受型拟南芥相较于硒敏感型植株有较高水平的活性氧产生，而沙漠王羽表现出较高水平的茉莉酸、茉莉酸甲酯和自由水杨酸含量。缺硒情况下，沙漠王羽产生较低水平乙烯，硒处理下，乙烯受到强烈的诱导。非聚硒植物白色沙漠王羽中激素对硒的响应与非聚硒植物拟南芥相似。转录组分析显示，在沙漠王羽中与硫吸收、氧化活性、防御和对乙烯、茉莉酸和水杨酸响应相关的基因出现了持续高表达。相应的，在所有的供试植物中施加这些激素都在一定程度上提高聚硒能力。这些研究表明胁迫信号途径在聚硒植物的硒耐受和硒积累方面起着重要的作用。

　　前人研究表明，超聚硒植物主要以甲基硒代半胱氨酸的形式积累硒，而非聚硒植物主要以硒酸盐的形式储存硒，这一现象表明两种类型植物的硒代谢方式存在差异。超聚硒植物在叶的表皮和表皮毛中具有特异的硒隔离细胞，并且约90%的硒是以甲基硒代半胱氨酸形式储存在这类细胞中。这表明超聚硒植物可能具有特殊的转运途径来转运甲基硒代半胱氨酸至这类特殊细胞结构中。虽然相关途径尚不清楚，已有的研究表明高水平的乙烯和茉莉酸与较高的硒耐受和积累能力存在关联，这一结果可能有助于我们更好地了解植物从非聚硒到聚硒的进化过程。