全 文 ：第 24 期
收稿日期：2011－05－14
基金项目：湖北省教育厅科学研究计划重点项目（D20101905）
作者简介：雷红灵（1967－），女，湖北鹤峰人， 副教授，博士，研究方向为植物生化及富硒植物资源的开发与利用，（电话）13986860035
（电子信箱）leihl123366＠163．com。
第 50 卷第 24期
2011 年 12月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 50 No.24
Dec．，2011
硒是植物生长的有益元素，低浓度的硒可以促
进植物的光合作用 ［1］、提高植物的抗氧化能力 ［2－4］，
并与植物的抗衰老 ［5，6］、抗逆境胁迫 ［7，8］等密切相关。
而对于富硒植物来说，硒则是其必需元素［9］，可以促
进富硒植物叶片中有效成分的合成 ［10］，通过增强抗
氧化酶活性而提高富硒植物的抗氧化能力［11］。 试验
在前期研究 ［10，11］的基础上，进一步探讨硒对恩施市
高硒区生长的超富硒植物恩施碎米荠（Cardamine
enshiensis T． Y． Xiang ＆ Y． Y． Wu）叶片的光合色素
及非酶抗氧化物如还原型谷胱甘肽（GSH）、维生素
C（VC）等的影响，为进一步了解硒对富硒植物生长
发育的促进机制提供依据。
1 材料与方法
1．1 材料及处理
取生长在高硒区 （湖北省恩施市双河乡鱼塘
坝）的恩施碎米荠种子，萌发后在植物培养室中进
行液体培养 ［10］，待长成一定大小的幼苗后，用含亚
硒酸钠 0、15、30、45、60、75、90 mg ／ L 7 个质量浓度
处理的营养液培养一个月， 采集各处理的叶片，用
硒对恩施碎米荠叶片光合色素及非酶抗氧化物的影响
雷红灵 1，吴金龙2
（1． 湖北民族学院生物资源保护与利用湖北省重点实验室，湖北 恩施 445000；
2．青岛啤酒［台州］有限公司，浙江 台州 318000）
摘要：为深入了解硒对富硒植物生长发育的促进作用，探讨了水培营养液中不同亚硒酸钠质量浓度对恩
施碎米荠（Cardamine enshiensis T． Y． Xiang ＆ Y． Y． Wu）幼苗叶片的光合色素、还原型谷胱甘肽（GSH）、
维生素 C（VC）以及叶片中脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量的影响。 结果表明，硒的质量浓度在 30～
90 mg ／ L 时，可以促进恩施碎米荠叶片叶绿素 b 的合成；而且叶片中 GSH 和 VC 的含量有显著增加，并在
45 mg ／ L 时达到最大值；在 30~60 mg ／ L 时，叶片中的 MDA 生成显著减少。 可见，适量的硒可以提高恩施
碎米荠叶片的光合效率，促进抗氧化物的生成，抑制脂质过氧化反应。
关键词：恩施碎米荠；硒；光合色素；谷胱甘肽；维生素 C；丙二醛
中图分类号：Q949．748．3；O613．52；Q945．1 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2011）24－5157-03
Effect of Selenium on the Photosynthesis and Nonenzymatic Antioxidants in
Cardamine enshiensis Leaves
LEI Hong－ling1，WU Jin－long2
（1． Key Laboratory of Biological Resources Protection and Utilization of Hubei Province， Hubei University for Nationalities， Enshi 445000，
Hubei， China； 2． Tsingtao Brewery ［Taizhou］ Co．，Ltd.， Taizhou， 318000， Zhejiang， China）
Abstract： The effect of different Na2SeO3 concentrations on the photosynthetic pigments， nonenzymatic antioxidants such as
GSH and VC in Cardamine enshiensis T． Y． Xiang ＆ Y． Y． Wu seedling leaves was studied． The results showed that the
synthesis of Chlorophyll b was improved at the Se concentration of 30～90 mg ／ L， the contents of GSH and VC were increased
at the Se concentration of 30～90 mg ／ L， and reached to peak value at the Se concentration of 45 mg ／ L， the generation of
MDA was significantly decreased at the Se concentration of 30～60mg ／L． The above showed that the proper Se concentration could
improve the photosynthetic efficiency， increase the content of antioxidants and inhibit lipid peroxidation in C． enshiensis leaves．
Key words： Cardamine enshiensis T． Y． Xiang ＆ Y． Y． Wu； selenium； photosynthetic pigment； GSH； VC； MDA
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.24.069
湖 北 农 业 科 学 2011 年
于各项生理生化指标的测定。
1．2 主要仪器与试剂
仪器主要是 TU－1810 紫外 ／可见分光光度计
（北京普析通用仪器有限责任公司）；GSH 试剂盒、
VC 试剂盒、丙二醛（MDA）试剂盒均为南京建成生
物工程研究所生产； 其他试剂均为国产分析纯；试
验用水为双蒸水。
1．3 光合色素的测定
取不同硒质量浓度营养液处理的恩施碎米荠
相同叶序和大小的叶片各 0．500 0 g，剪碎，放入 10
mL 棕色容量瓶中，加入 95％乙醇，定容。 黑暗中放
置 24 h（中间振摇若干次），直到叶片全部变白。 以
95％乙醇为空白，分别在 665、649、470 nm 下测定各
处理的吸光度值，按下列公式计算各种光合色素的
含量。
叶绿素 a（mg ／ L），Ca＝13．95 A665－6．88 A649；
叶绿素 b（mg ／ L），Cb＝24．96 A649－7．32 A665；
胡萝卜素（mg ／ L），Cx＝（1 000 A470－2．05 Ca－114．8
Cb） ／ 229；
光合色素的质量分数（mg ／ g）＝［光合色素的含
量×提取液体积×稀释倍数］ ／样品鲜重。
1．4 叶片中 GSH、VC和 MDA的测定
取不同硒质量浓度营养液培养的相同部位和
大小的恩施碎米荠幼苗叶片各 0．500 0 g， 边研磨边
加入少量的 5％三氯乙酸， 研磨成匀浆后于 9 000
r ／ min 离心 25 min，取上清液，用 5％三氯乙酸定容
至 25 mL。GSH、VC和 MDA的测定按照试剂盒说明
书进行。试验所得数据采用 DPS 6．2 统计软件进行
处理，应用 Duncan′s 新复极差法进行多重比较（x±
s，n＝4）。
2 结果与分析
2．1 硒对恩施碎米荠叶片光合色素含量的影响
光合色素含量的多少可以影响植物的光合作
用强弱，从而影响植物的生长发育，试验中不同硒
质量浓度营养液对恩施碎米荠叶片光合色素含量
的影响结果见图 1。从图 1可见，硒对恩施碎米荠叶
片中的叶绿素 a、胡萝卜素含量的影响不大，而所有
硒处理的叶绿素 b 质量分数均高于对照， 其中 30～
90 mg ／ L 硒处理与对照有显著的差异， 而各处理之
间大多数无显著的差异， 并在 75 mg ／ L处理时达到
最大值。 可见，硒对植物光合色素含量的影响主要
表现在促进叶绿素 b的合成方面。
2．2 硒对恩施碎米荠叶片 GSH和 VC含量的影响
还原型谷胱甘肽（GSH）和维生素 C（VC）是植
物体内重要的非酶体系抗氧化物，考察不同硒质量
浓度营养液处理的恩施碎米荠叶片中 GSH、VC 含
量的变化规律，可以揭示硒对恩施碎米荠的抗氧化
能力影响程度。 不同硒质量浓度营养液中恩施碎米
荠叶片的 GSH、VC 两种物质的含量变化趋势见图
2。 由图 2可以看到，硒对恩施碎米荠叶片中的 GSH
和 VC 含量的影响趋势基本相同，GSH 含量的变化
（图 2A） 在质量浓度为 15 mg ／ L 硒营养液中与对照
无显著差异，在其他硒质量浓度营养液中的含量都
比对照有显著增加。 而所有硒处理的叶片中，VC含
量与对照相比，均有显著地增加（图 2B）。 两种物质
都在 45 mg ／ L的硒质量浓度时达到最大值， 随后增
加幅度减小。 说明硒质量浓度在 30～90 mg ／ L 时可
以促进叶片 GSH 和 VC 的生成，但当超过一定质量
浓度后，促进作用会逐渐减弱，甚至可能有相反作
用。 这说明硒也可以通过增加非酶体系抗氧化物的
合成来提高植物的抗氧化能力。
2．3 硒对恩施碎米荠叶片 MDA含量的影响
不同硒质量浓度营养液对恩施碎米荠叶片的
MDA 含量影响结果见图 3。 从图 3 可见，当硒的质
70
60
50
40
30
20
GS
H
的
质
量
分
数
//μ
g/
g
0 15 30 45 60 75 90
硒//mg/L
图 2 硒对恩施碎米荠叶片 GSH和 VC含量的影响
720
600
480
360
240
120
VC
的
质
量
分
数
//μ
g/
g
0 15 30 45 60 75 90
硒//mg/L
d
cd ab
a ab ab
bc
A
B
c
b
a
a
b
b b
图 1 硒对恩施碎米荠叶片光合色素含量的影响
12
10
8
6
4
2
0光
合
色
素
的
质
量
分
数
//m
g/
g
0 15 30 45 60 75 90
硒//mg/L
叶绿素 a
叶绿素 b
胡萝卜素d cd
cb
ab
a
bca
a
ab
b
ab
c
ab
b
b
c d
c
b
c
5158
第 24 期
量浓度为 15～75 mg ／ L 时，恩施碎米荠叶片 MDA 的
生成被抑制， 在 30~60 mg ／ L 时，MDA 的生成比对
照显著减少。 实际观测中发现，恩施碎米荠幼苗根
系在硒浓度为 30 mg ／ L 时，比对照的根数就显著增
多。 当硒质量浓度增加到 90 mg ／ L时， 恩施碎米荠
叶片的 MDA显著地增加。
3 小结与讨论
植物进行光合作用时，光合色素中只有少数的
叶绿素 a可以吸收光能并将之转化， 大多数的叶绿
素 a 和所有的叶绿素 b 都只是起传递光能的作用。
本研究显示， 硒可以促进恩施碎米荠叶片叶绿素 b
的合成，而叶绿素 b 的增加有利于光能的传递。 说
明适量浓度的硒是通过提高富硒植物恩施碎米荠
叶片对光能的传递而有利于光合作用的。
维生素 C 和谷胱甘肽都是植物体内重要的抗
氧化物质，VC 作为一种强抗氧化剂，可以通过自身
的氧化而保护其他的抗氧化物。 所以适量的硒通过
促进 VC的合成而保护其他抗氧化物如 GSH、 维生
素 E等的还原性。 GSH是生物体内最重要的非蛋白
巯基化合物，可直接或间接参与许多生物功能表达
过程， 提高机体解毒及增强抗氧化的能力， 而且
GSH 还是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH－Px）的组成成
分，并且是其氧化还原反应的底物；而 GSH－Px 是植
物体内重要的抗氧化酶，硒是该酶的必需基团组成
成分；硒进入植物体内既能促进 GSH 的合成，还可
以参与 GSH－Px 的合成， 并保证 GSH－Px 所催化的
氧化还原反应顺利进行， 这将有利于清除自由基。
所以在适宜的硒质量浓度下，GSH 的质量分数随硒
质量浓度的提高而增加。 GSH与体内硒的质量浓度
相关性可以用二次多项式进行拟合 （待发表），具
体为 x2 ＝47．928 6 －0．000 964x1 ＋ 0．000 005x12，R2 ＝
0．897 9，P＝0．037 6＜0．05。
丙二醛是植物发生脂质过氧化生成的产物之
一。 植物体内的 MDA 含量多少可以反映机体的脂
质过氧化程度大小。 恩施碎米荠是一种具有超富硒
能力的植物，硒对于此种植物的生长是一种必需元
素，所以一定量的硒水平提供了该富硒植物的适宜
生长营养环境，使脂质过氧化的发生在减少。 但随
着硒质量浓度的增加， 超出了植物的耐受限度后，
植物就会受到毒害，使过氧化物增加，造成 MDA 生
成增多。 这说明硒处理液质量浓度≥90 mg ／ L后，对
恩施碎米荠的生长已经开始产生逆境胁迫作用。
硒对富硒植物恩施碎米荠的影响可以通过提
高叶片对光能的传递而促进恩施碎米荠的生长，并
通过促进非酶抗氧化物生成而提高恩施碎米荠的
抗氧化能力，但营养液中硒质量浓度≥90 mg ／ L 时，
硒则开始对恩施碎米荠的生长发育产生不利影响。
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（责任编辑 王 珞）
图 3 硒对恩施碎米荠叶片 MDA 含量的影响
25
20
15
10
5
0
M
DA
含
量
//n
m
ol
/g
0 15 30 45 60 75 90
硒//mg/L
b
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雷红灵等：硒对恩施碎米荠叶片光合色素及非酶抗氧化物的影响 5159