硒是人和动植物的有益元素。硒可以增强人的免疫力,在保护心脑血管、肝脏,抗癌、抗衰老方面具有重要作用。对植物而言,硒不仅可以促进植物发育,提高产量,还可以增强植物的抗逆性。本文研究了硒强化对小麦籽粒相关性状、硒氮累积的互作效应、小麦赤霉病的抑制效应以及硒耐性主效数量性状位点定位,以期为更好的利用小麦进行硒强化以应对国民普遍缺硒现象提供理论依据,为提高氮肥利用效率、创新赤霉病防治方法提供思路。(1)在小麦硒强化对籽粒相关性状的研究中:选择110份小麦品种(系),采用的施肥方式为基施纳米硒肥,设施Se0、100及150mg·kg-1 土三个处理浓度,结果显示小麦籽粒的百粒重均值分别为3.78、4.11和3.70 g,籽粒中总硒含量分别为2.00、12.46和17.35 mg·kg-1。籽粒中的硒主要以有机态形式存在,以硒蛋氨酸含量最多,其次是硒甲基化半胱氨酸和少量的硒半胱氨酸。基施硒肥对测定的矿质元素的吸收积累既有协同也有拮抗作用,对小麦面粉的糊化特性没有显著影响。对114个不同小麦品种(系)进行叶面喷施硒酸钠,设四个处理浓度:0、100、200、300mg·kg-1 100mL·line-1,籽粒的总硒含量分别为1.54、5.70、10.01和13.10mg·kg-1。总体而言,高浓度硒降低了籽粒中钙、镁、铜、铁、锰和硫的含量,但提高了锌的含量。对63个近年来江苏小麦品种(系)进行叶面喷施硒酸钠(强化浓度为300mgSe·L-1),结果显示,叶面喷施硒酸钠可以提高小麦籽粒中的硒含量,总硒含量平均值由对照组的2.13mg·kg-1提高到9.13 mg·kg-1,但增幅因品种而异;籽粒中不同矿物质元素对叶面喷施硒酸钠的响应不同,硒降低了籽粒中铜、铁、钾、镁和硫的含量,但提高了锌的含量,对锰和钙元素含量没有影响。(2)研究高浓度硒酸钠对小麦主要农艺性状的影响,结合关联分析挖掘小麦耐硒的优异等位变异,为耐硒小麦的品种选育提供参考。利用99个品种进行硒处理(120mg·kg-1),将硒处理前后的性状变化(Se120-CK)作为硒耐性指标与SNP标记进行关联分析,共有44个SNP位点与硒耐性相关联(P<0.01)。13个硒耐受型SNP(如SNP2565-TT,SNP3597-GG)和8个硒敏感型SNP(如SNP2949-CC,SNP3584-CC)被定位。进一步发掘硒耐性优势等位变异组合,发现6209和莜麦3号是典型的硒耐性品种,Field-H和Jupatecar(34+)是典型的硒敏感型品种。(3)为研究小麦生长中硒和氮的相互作用,利用材料宁7840和自选高代品系7001,设计2016年和2017年两年的温室盆栽硒-氮试验。试验结果表明,施硒可以促进小麦对氮的吸收,且随着氮水平的增加,这种促进效果会更加显著。施氮也可以促进小麦对硒的吸收,但促进的效率与氮处理浓度有关,在低氮条件下,氮促进小麦对硒的吸收,随着氮处理浓度的增加,这种促进效益被抑制。不同器官中的氮含量为籽粒>叶片>茎秆,在低硒处理下,不同器官中的硒含量表现为籽粒>茎秆>叶片,在高硒处理下,不同器官中的硒含量表现为叶片>籽粒>茎秆。该试验为进行高效硒强化和提高氮肥利用率提供新的思路和方案。(4)为研究硒对小麦赤霉病的防治效果,设计离体和活体试验,为赤霉病的药剂防治提供参考。离体培养基试验显示,硒能够显著抑制赤霉菌在培养基中的生长,能显著抑制DON毒素的产生,且与无籽粒的培养基相比,有籽粒条件下的赤霉菌培养的生长更快,产毒能力更强。活体植株试验的结果表明,喷施硒可以抑制赤霉菌在小麦麦穗上的扩展,其中又以有机硒硒代半胱氨酸(Secys)的效果最佳,对喷施硒酸钠和亚硒酸钠的接种赤霉菌籽粒进行DON毒素测定,发现与对照相比喷施硒酸钠和亚硒酸钠在两个品种中均能显著降低DON毒素的含量。离体和活体试验均表明,硒可以抑制赤霉菌的生长或扩展,抑制赤霉菌DON毒素的产生。