山东省农药科学研究院 科研创新 我院在《Journal of Hazardous Materials》上发表有机硒提升玫瑰抗逆性调控机制研究新成果
我院在《Journal of Hazardous Materials》上发表有机硒提升玫瑰抗逆性调控机制研究新成果
发布时间：2025-06-10
近日，我院残留检测技术研究团队在国际权威期刊《Journal of Hazardous Materials》（IF: 12.2，中科院一区，TOP期刊）发表了题为"Effects of Organic Selenium on Metabolic Responses and Disease Resistance in Rose Plants"的研究论文（https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138684）。该研究通过整合生理学、转录组学和代谢组学等多维度分析技术，系统阐明了有机硒通过调控植物激素信号转导、糖代谢通路及脂肪酸合成途径影响玫瑰开花进程的关键分子机制。研究成果不仅为解析植物硒营养调控网络提供了新视角，更为绿色农业中硒肥的科学应用奠定了重要理论基础。
研究发现，外源施加有机硒会显著抑制玫瑰花芽分化和花瓣展开，且随着硒浓度升高，花朵中脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）含量显著增加。结果表明，JA和谷胱甘肽（GSH）等关键代谢物对开花进程具有直接调控作用。硒诱导的抗病相关代谢物（如JA）虽能增强植物抗逆性，但可能通过“抗病-开花权衡”机制导致开花异常，这一发现为理解植物抗逆与繁殖的平衡提供了新视角。团队还发现，硒通过上调磷酸戊糖循环相关基因（如galm、idnk）及代谢物（D-葡萄糖酸、葡萄糖），激活花朵早期诱导信号。植物激素（如ABA、JA）进一步通过调控糖代谢途径，将硒的生理效应与开花过程联系起来。此外，硒显著影响亚油酸和α-亚麻酸代谢途径，并上调关键基因LOX2S（Rru01G000760等）和AOS（Rru06G051490），促进JA合成，揭示了硒调控开花的脂代谢分子基础。此外，低浓度硒可提升玫瑰光合效率，表现为NADH脱氢酶、petA、petC等光合电子传递链基因的上调。同时，硒通过调节抗氧化酶活性（如GSH）和激素水平，增强植物的氧化应激防御能力，进一步证实了硒作为调节剂在作物健康中的关键作用。该研究系统解析了有机硒在植物抗病与开花中的复杂作用，为硒肥的精准施用提供了理论支撑。研究者建议，在观赏植物栽培中需权衡硒浓度以平衡抗病性与开花品质，而在抗逆作物生产中可优化硒用量以提升综合抗性。这一成果对推动绿色农业发展和作物健康管理具有重要意义。
该论文以山东省农药科学研究院为第一完成单位和通讯单位，残留检测技术研究团队卞艳丽博士为论文第一作者，梁林研究员为通讯作者，该研究得到了山东省公益行业专项（LNZZ2022055）和山东省农业科学院创新工程项目的资助。
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