水稻(Oryza sativa L.)是世界上最广泛食用的粮食作物之一,富硒化水稻在日常生活中越来越常见,其中富含各种对人体有益的营养成分,例如维生素、γ-谷维素、生育酚和花青素等。硒是生物体内的一种重要元素,对生物是否有益,取决于其形态、摄入量和生物有效性。硒作为一种用于治疗癌症的特定化学药剂,可以增强机体抗逆性,保护机体。锰是植物正常运作的必需微量营养元素之一,锰在植物体中最为重要的生理功能之一就体现在光合作用的过程中。本研究选择富硒水稻为研究材料,通过盆栽试验研究在不同水平的锰胁迫下不同稻米品种在各个生育期的硒锰含量,并结合水培试验,系统地研究富硒水稻的生理生化特性及其抗氧化活性,旨在为硒在农业生产上的安全应用提供相应科学依据。通过实验得到以下结果:锰胁迫下的非富硒水稻在分蘖期、孕穗期、抽穗期及乳熟期的SPAD值波动较富硒水稻而言更为剧烈,一定程度上能够反映出富硒水稻对锰胁迫的抗逆效果,在高浓度锰(100mg/kg)胁迫下的富硒水稻SPAD值均比非富硒水稻高,证明硒元素的存在确实可以有效改善锰毒对植物光合作用造成的不良影响。通过对于多水平锰胁迫下分蘖期、孕穗期、抽穗期及乳熟期四个水稻重要生育期的茎叶硒锰含量测定发现,分蘖期、孕穗期整体呈现出叶部锰浓度均高于茎部的浓度,说明水稻生长前期大部分锰元素集中在叶片中,相较普通非富硒水稻冈优725而言,3个富硒品种均不同程度地表现出对锰毒的低吸收效果。其中富硒糯米表现最为优良,抽穗期可以看出Z5097B相较其他富硒品种,对于锰元素的富集程度较高。乳熟期已经接近水稻的生育末期,叶部茎部的硒含量也了出现不同程度的减少,冈优725表现出极低的硒含量水平,甚至在25mg/kg锰处理组、100mg/kg锰处理组已经几近为零,相较其余三组富硒水稻的硒含量说明锰毒害对非富硒水稻的胁迫作用非常明显。乳熟期富硒糯米Z5097A/R2035表现较为稳定,茎叶锰浓度与其他实验材料相比较低,而且变化都不大,过量锰毒害并没有对其造成过多影响。通过对富硒水稻及非富硒水稻的籽粒各部分硒锰含量分析得出以下结果,富硒水稻品种中的米糠锰含量占籽粒锰总含量的百分比在52%-60%之间,较非富硒水稻而言其米糠中的锰富集程度更高。且富硒水稻经锰毒处理后精米中的锰含量占比极低,且随着锰处理浓度的提高富硒水稻中的精米及胚乳中的锰含量占比逐渐降低。本次试验水培实验测定水稻幼苗叶部及根部中与抗氧化活性相关的酶,试验结果发现:无论是水稻叶部还是根部,非富硒水稻冈优725的总抗氧化能力(T-AOC)均低于富硒水稻品种,基本可以确定富硒水稻在抗氧化能力上是优于非富硒水稻的,且叶部和根部的超氧化物歧化酶(SOD)都呈现出随锰处理浓度梯度先增后降的变化趋势,且富硒水稻的叶部及根部SOD值均大于非富硒水稻,3个富硒品种的叶部及根部过氧化氢酶(CAT)含量均高于非富硒水稻。综上所述,本次研究所使用的富硒杂交水稻和富硒糯米既可以作为天然的抗氧化剂和健康食品,投入商品市场用于平衡补充人体内微量元素,还可以一定程度上有效改善农田土壤污染锰超标的现况,是一种对生产有益、具有市场潜力、易于提高副产品价值的优良稻米品种。