《Plant Stress》:Selenium in Plant Abiotic Stress Tolerance: From Protective Phenotypes to Debated Mechanisms and Practical Applications
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硒(Se)体现了一个显著的生物学悖论:虽然并非必需且在高剂量下具有毒性,但低浓度可增强植物对干旱、盐分和重金属的恢复力。本综述综合分析了从Web of Science、Scopus、PubMed、Google Scholar和CNKI数据库中检索的2000年至
硒(Se)体现了一个显著的生物学悖论:虽然并非必需且在高剂量下具有毒性,但低浓度可增强植物对干旱、盐分和重金属的恢复力。本综述综合分析了从Web of Science、Scopus、PubMed、Google Scholar和CNKI数据库中检索的2000年至2026年(含少量更早发表的文献)同行评审文献,以“硒”、“非生物胁迫耐受性”、“氧化应激”和“信号通路”为关键词,优先关注涉及机制和遗传学方面的研究。研究人员批判性地评估了硒究竟是主要作为直接的生化参与者还是上游信号触发因子发挥作用。分析揭示了三个关键发现:(a) 硒主要作为一种应激模拟物,通过RBOH依赖性途径诱导可控的活性氧(ROS)爆发,通过茉莉酸/脱落酸(JA/ABA)串扰和WRKY/MYB/NAC转录因子网络引发系统性防御;(b) 对于重金属胁迫,这种信号作用与一种平行的、浓度依赖的直接化学螯合机制并行运作;(c) 长期存在的信号特异性问题通过研究人员提出的新型“硫劫持”假说得以阐释,该假说认为硒产生一种独特的代谢特征,被一种未知的硫传感器所感知。研究人员得出结论:硒主要作为信号触发因子而非直接抗氧化剂发挥作用,其毒物兴奋效应取决于一个狭窄的、物种特异性的浓度窗口。实际上,这些见解为精准硒生物强化提供了机制框架,优化施用剂量以平衡胁迫保护与植物毒性,并强调迫切需要能够考虑土壤异质性和多胁迫场景的田间验证模型。
本综述系统梳理了硒(Se)在植物非生物胁迫耐受中的双重角色。全文从表型证据出发,逐步深入到机制争议,并最终提出可验证的假说。
1. 引言:非生物胁迫威胁与硒的新兴作用
全球粮食生产面临严峻挑战,非生物胁迫(干旱、盐碱、极端温度和重金属毒性)导致主要作物减产超过50%。这些胁迫破坏