根表铁膜的形成和添加硒对水稻吸收转运无机汞和甲基汞的影响
水稻不同生育期对硒吸收累积及铁膜的吸附特性
水稻不同生育期对硒吸收累积及铁膜的吸附特性张城铭;周鑫斌;高阿祥【摘要】采用盆栽试验方法,研究不同生育期水稻各部位对硒的吸收累积及根表铁膜对水稻吸收积累硒的影响机制.结果表明:水稻营养器官生物量在拔节期积累最快,不同时期营养器官中硒含量不同,根中的硒在拔节期达到最大,根和茎中的硒在灌浆期和成熟期被转运至其他部位.水稻各组织中约50%的硒在拔节期和孕穗期被吸收,小穗吸收总硒的47.22%且是在孕穗期完成的,说明这两个时期对于水稻硒吸收累积非常关键.铁膜中硒占总硒的比例在幼苗期高达73.63%,是同时期茎中硒所占比例的4.87倍.随着生育期的推进,铁膜中硒所占比例显著递减,在成熟期降低至20.02%,同时期茎中硒占总硒的比例为65.42%.这表明,根表铁膜在水稻整个生长周期内通过吸附作用使其表面能够富集一定量的硒,在水稻生育后期,当土壤溶液中硒含量较少时,根表铁膜可能会作为一个硒源,吸附在根表铁膜中的硒重新被水稻所利用,铁膜在水稻硒吸收转运的过程中扮演了"缓冲器"的角色.明确不同生育期根表铁膜对水稻硒累积特性,在生产管理中可在不同生育期采取措施提高稻田硒生物有效性,从而为进一步提高农产品中硒含量提供科学依据.%[Objective]Rice is a staple food for the people in China,so it is feasible to improve effectively the status of the Chinese people being generally insufficient in intake of selenium by increasing the content of selenium in rice grains. Therefore,it is of great practical significance to the country to study characteristic of Se absorption and accumulation by rice,to define critical periods of the crop absorbing and accumulating selenium,hence to effectively regulate Se intake with daily diet. Rice is a species of hydrophyte,growing for a long time in fields flooded with water,where poor in areation,the crop has awell-developed aerenchyma formed at the root,to adapt itself to the anaerobic environment. The aerenchyma releases oxygen into the rhizosphere of the rice,which acts jointly with rhizosphere microorganisms to form a thin layer of"iron coating"on the surface of the root. The coating readily adsorbs selenium,thus lowering its bio-availability. As the researches in the past focused mainly on kinetics of Se absorption by rice at the seedling stage and impact of the iron coating on Se absorption and transfer,little has been reported on Se absorption and accumulation by rice at different growth stages,and impact of the iron coating on rice root on Se absorption and accumulation in the whole growth period. [Method]A pot experiment was carried out to study Se absorption by rice at various growth stages and accumulation in various parts of the plant, and mechanism of the iron coating on rice root surface affecting Se absorption and accumulation. [Result]Results show that the jointing stage was the period of time when the nutritive organs of rice grew and accumulated the rapidest in biomass to store adequate nutrients for the growth of reproductive tissues of the rice at the next growth stage,namely,booting stage. Se content in the nutritive tissues varied with growth stage,and peaked in the root at the jointing stage. Se in the root and stem was transported to the other parts of the rice at the booting and maturing stages. About 50% of the selenium in the various tissues was absorbed by the plant at the jointing and booting stages,and 47.22% of the total selenium in the spikelets was filled up at the booting stage. Obviously,jointing and booting stages are the two critical periods for theplant to absorb and accumulate selenium in. Se content in the iron coating peaked at the seedling stage,accounting for 73.63% of the total in the plant,which was 4.87 times that(15.12%)in the stem. As the plant grew,Se content in the iron coating declined significantly down to 20.02% in proportion at the maturing stage,while Se content in the stem reached 65.42%,which shows that in the entire life cycle of rice,the iron coating on the root surface is able to accumulate a certain amount of selenium through sorption and serve as a Se source for the plant at the late growth stages,when soil solution contains less selenium. The selenium adsorbed to the iron coating can be absorbed and transported by the plant to its shoots. So the iron coating on the root surface plays a role of"buffer"in the process of Se absorption and transport. [Conclusion]By illustrating Se absorption and accumulation by rice varying with growth stage,this study has defined that the jointing and booting stages are the two critical periods for the crop to absorb and accumulate Se in and the iron coating on the root surface plays a role of"buffer"in Se absorption and accumulation of rice. All the findings in this study may have certain theoretical and practical significance in producing selenium-rich rice grains.【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2017(054)003【总页数】10页(P693-702)【关键词】水稻;生育期;硒;根表铁膜【作者】张城铭;周鑫斌;高阿祥【作者单位】西南大学资源环境学院,重庆 400716;西南大学资源环境学院,重庆400716;西南大学资源环境学院,重庆 400716【正文语种】中文【中图分类】S143.7+1硒是一种人类必需的微量营养元素，以硒蛋白的形式参与体内抗氧化作用［1］。
根表铁锰膜对不同生育期水稻吸收和转运As的影响
根表铁锰膜对不同生育期水稻吸收和转运As的影响胡莹;黄益宗;黄艳超;刘云霞【摘要】采用土壤盆栽试验法,研究不同生育期水稻根表铁锰膜形成及其对As吸收和转运的影响.结果表明,两个水稻品种YD6和NK57均在分蘖期形成的铁锰膜量最多,成熟期形成的铁锰膜量最少.水稻根系和茎叶吸收积累As随着水稻不同品种和不同生育期变化较大,As的吸收和积累与铁锰膜形成存在相关性.与分蘖期相比,YD6和NK57成熟期根系As含量分别减少81.6％和62.1％.孕穗期YD6和NK57茎叶As含量分别比分蘖期减少86.4％和65.5％,比成熟期减少87.8％和67.1％.分蘖期水稻根系和茎叶As含量与DCB-Fe或DCB-Mn浓度均呈显著的负相关关系,而孕穗期水稻根系和茎叶As含量与DCB-Fe浓度呈显著的正相关关系,说明不同生育期铁锰膜对水稻植株吸收和转运As的影响不同.两个水稻品种不同生育期,As均主要富集和分配在根表铁锰膜中,铁锰膜中As的分配比率达62.9％～84.9％.NK57从根表铁锰膜、根系和茎叶向籽粒转运As的能力比YD6强,籽粒中As含量是YD6的2.1倍.结果表明可以通过选育As低积累和低转运的水稻品种,来降低污染地区As对人体健康的威胁.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2013(008)002【总页数】9页(P163-171)【关键词】土壤;水稻;不同生育期;砷;根表铁锰膜【作者】胡莹;黄益宗;黄艳超;刘云霞【作者单位】中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085【正文语种】中文【中图分类】X171.5;R994.6我国不仅是大米的主要生产国，也是大米的消费大国。
根表铁膜对水稻铅吸收转运的影响
根表铁膜对水稻铅吸收转运的影响胡莹;黄益宗;黄艳超;刘云霞【摘要】通过温室土壤盆栽试验研究不同生育期水稻根表铁膜形成对水稻吸收和转运Pb的影响.结果表明,两种水稻根表铁膜形成量(以DCB-Fe含量计)及铁膜中吸附的Pb量均随着生育期的延长而减少.水稻根表铁膜Fe含量与铁膜吸附的Pb量呈显著的正相关关系(r=0.798,p＜0.01).水稻根系和茎叶吸收积累Pb随着不同品种和不同生育期而变化.品种NK57籽粒Pb含量显著高于品种YD6,前者为后者的1.9倍.从富集系数和分配比率来看,Pb主要富集在水稻的铁膜和根系中,而积累在茎叶和籽粒中的比率较少.Pb从水稻根表铁膜、根系和茎叶向籽粒中的转运系数在两个水稻品种间差异均不显著.水稻分蘖期和孕穗期根表铁膜量与根系Pb含量均呈显著的正相关关系(p＜0.05),但是成熟期水稻根表铁膜量与根系、茎叶和籽粒中Pb 含量相关性均不显著,说明根表铁膜形成对水稻分蘖期和孕穗期吸收积累Pb有一定影响,但对水稻成熟期根系、茎叶和籽粒吸收积累Pb影响不大.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2014(009)001【总页数】7页(P35-41)【关键词】土壤;Pb;水稻;根表铁膜;生育期【作者】胡莹;黄益宗;黄艳超;刘云霞【作者单位】中国科学院生态环境研究中心,北京,100085;中国科学院生态环境研究中心,北京,100085;中国科学院生态环境研究中心,北京,100085;中国科学院生态环境研究中心,北京,100085【正文语种】中文【中图分类】X171.5铅(Pb)对人类健康的危害已日益引起人们的关注，尤其是正处于生长发育期的儿童，更易受到Pb的危害[1]。
环境中Pb含量过高是造成人们Pb中毒的根本原因，含Pb污染物通过污水灌溉、污泥利用、农药化肥施用、大气沉降等途径进入到土壤环境中，造成严重的土壤Pb污染。
Pb在土壤中溶解度小，滞留时间长，是一种不可降解的环境污染物，在土壤中积累后，不仅影响农作物的产量和品质，而且可通过食物链途径影响人体的健康[2]。
土壤中砷含量的标准
土壤中砷含量的标准：一级土壤环境质量标准规定土壤砷含量≤15mg/kg，三级标准应≤30mg/kg硫酸亚铁、硫酸锌加氮肥、氯化镁等可减轻砷对水稻的毒害。
一般磷肥可减轻砷毒害而含砷较多的磷肥有时加重砷毒害。
大米中砷和镉含量的测定，我用的是两种分析方法，一种是ICP-MS法，一种是用原子荧光测砷，原子吸收石墨炉法测镉，原子吸收石墨炉法测镉与ICP-MS法检出来的结果差不多，可是用原子荧光法测砷只有ICP-MS法检测结果的一半（包括大米的质控样也一样），带了大米的标物分析，ICP-MS法检测出的结果较满意，与质控样的数值相吻合，这样原子荧光法测砷就不准了，同样用微波消解一起消解处理了，ICP-MS法做质控样准确了，因此可排除消解处理过程的不准确性了，这样问题只有出在原子荧光法测砷的过程了，原子荧光法测砷做出来的标线也很好的，稻是我国乃至亚洲的主要粮食作物之一。
世界上90％的水稻产自亚洲，而在亚洲一些国家(如孟加拉国、中国(包括台湾)、泰国等)的稻米主要生产区，土壤和地下水已遭受到较为严重的砷污染。
土壤中的砷可以通过秸秆和稻米经食物链进入人体，直接或间接危害着人体健康。
近年来，针对水稻吸收及转运砷的问题国内外已有一些报道，然而，这些研究都忽略了一个重要环节—水稻特殊的根际环境效应。
而水稻根表自然形成的铁氧化物膜(铁膜)作为根际不可分割的一部分，以及砷等污染物进入根系的门户，对砷的迁移、吸收和在组织中的累积有何作用及作用程度如何?目前国内外有关的研究尚少，这也正是本论文主要研究的问题。
本研究采用不同的培养系统研究了水稻根表形成的铁膜对砷吸收和转运的作用机制。
(1)根表铁、锰氧化物膜对水稻吸收和转运砷的影响在诱导铁、锰膜12小时后，水稻根表出现了明显的红棕色铁膜，但锰膜形成的数量相对较少。
当营养液中供应的砷为五价砷(As(Ⅴ))时，铁膜上砷的富集量远高于对照和锰膜处理，并且也明显高于三价砷(As(Ⅲ))处理。
植物根表铁膜的形成及其营养与生态环境效应
植物根表铁膜的形成及其营养与生态环境效应
植物根表铁膜的形成及其营养与生态环境效应
植物根表铁膜是指一种复合物，它形成在植物根表面，由若干个化学物质和生物物质组成，如细菌，植物类黄酮，多糖，蛋白质，脂肪酸，钙，磷和镁等。
它通常根据植物及其环境需要而有不同种类形成，是植物对外界环境进行反应和适应的主要物质之一。
植物根表铁膜的形成可受气候，土壤条件，植物类型和施肥等因素影响，其组成成分也会发生变化。
根表铁膜会促进植物生长，包括增加根系生长，增加有效阳离子的可利用性，促进氮磷溶液的保持，抗寒性的改善等。
此外，植物根表铁膜在植被恢复和环境保护方面也有重要作用，它可以影响根表土壤的风蚀性，可以帮助植物吸收更多的水分，确保土壤的肥力，保护植物免受气因子的损害，保护植物免受重金属污染，改善生态环境，增加土地的肥力，恢复植物的营养缺陷等。
总之，植物根表铁膜的形成有助于植物的生长，并且它有很多作用，为植物提供营养，改善生态环境，有利于环境保护，这一切都使植物根表铁膜发挥了重要的作用。
汞和硒的生理作用及其环境影响
汞和硒的生理作用及其环境影响汞和硒是化学元素中具有重要生理作用和环境影响的代表。
本文将介绍汞和硒的生理作用，并探讨它们对环境的影响。
一、汞的生理作用汞是一种对生物具有毒性的元素，但同时也具有一定的生理作用。
汞在自然界中以无机汞和有机汞形式存在。
无机汞主要以氧化态汞和还原态汞的形式存在，而有机汞则主要以甲基汞化合物的形式存在。
1. 无机汞的生理作用无机汞对人体的生理作用主要体现在其与硫酰基的反应，影响体内的硫酰酶、酸性磷酸酶等酶的活性，干扰细胞内的氧化还原过程。
这可能导致多种生物学功能紊乱，并可能对神经、消化、呼吸和泌尿系统等器官产生损害。
2. 有机汞的生理作用有机汞中，甲基汞是最为常见的一种形式。
甲基汞是一种强大的神经毒性物质，它对中枢神经系统的毒性作用较为突出。
甲基汞可通过血脑屏障进入中枢神经系统，干扰神经传导，损害神经元，导致神经行为异常，影响智力发育。
二、硒的生理作用相比于汞，硒是一种对生物非常重要的微量元素，它在人体中具有许多重要的生理功能。
1. 抗氧化作用硒是人体重要的抗氧化物质之一，它具有抗氧化作用，可抑制自由基的产生和脂质过氧化的发生，保护细胞免受氧化应激的损伤。
2. 免疫功能硒对于免疫系统的正常功能发挥起着至关重要的作用。
硒可以调节免疫细胞的增殖和分化，增强人体的免疫功能，提高抗病能力。
3. 防治癌症硒对于癌症的防治具有重要意义。
硒化合物可以通过不同途径抑制肿瘤细胞的生长和扩散，同时对于一些化疗药物具有协同作用，提高疗效。
三、汞和硒的环境影响汞和硒的存在对环境产生重要影响，对自然界及人类健康构成一定风险。
1. 汞的环境影响工业和燃煤过程是汞污染的重要来源。
汞进入水体后可能发生生物放大作用，进入食物链并逐渐积累在水生生物体内。
鱼类等海洋生物是汞积累的主要途径，人类摄入汞污染食物后，可能对神经系统、免疫系统和生殖系统等造成损害。
2. 硒的环境影响过度施用含硒化肥、废水排放以及煤烟排放等是导致环境中硒浓度升高的重要因素。
根表铁膜对水稻吸收转运稀土元素Ce的影响
根表铁膜对水稻吸收转运稀土元素Ce的影响潘华华;金姝兰;黄益宗;胡莹;王斐;李季;向猛;张地生【摘要】采用溶液培养的方法探讨根表铁膜形成对水稻吸收积累和转运稀土元素Ce的影响.结果表明,Ce污染胁迫可抑制水稻根表铁膜的形成,根表铁膜吸附的Ce量随着溶液中Ce浓度的提高而增加.根表铁膜形成可降低水稻根系但提高水稻茎叶对Ce的吸收积累.当溶液中Ce浓度为0.1、0.5和1.0 mmol· L-1时,铁膜诱导组水稻根系Ce含量分别比非诱导组水稻根系Ce含量降低38.60％、45.94％和32.75％,诱导组水稻茎叶Ce含量分别比非诱导组水稻茎叶Ce含量提高42.37％、28.87％和22.62％.根表铁膜形成可影响Ce在水稻植株中的富集和转运能力.非诱导组水稻根系富集Ce的能力远大于茎叶.诱导组水稻根系对Ce的富集能力最强,其次是根表铁膜,最后是水稻茎叶.诱导组水稻根系Ce转运系数显著大于非诱导组的根系,说明根表铁膜形成可促进水稻根部Ce向茎叶中转运.可见,根表铁膜对水稻吸收转运稀土元素的影响机理比较复杂.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2016(011)004【总页数】8页(P130-137)【关键词】Ce;水稻;根表铁膜;转运;富集系数【作者】潘华华;金姝兰;黄益宗;胡莹;王斐;李季;向猛;张地生【作者单位】上饶师范学院,上饶334000;上饶师范学院,上饶334000;农业部环境保护科研监测所,天津300191;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;上饶师范学院,上饶334000【正文语种】中文【中图分类】X171.5Received 11 January 2016 accepted 25 February 2016稀土元素因其独特的磁、光、电等优越性能，成为传统产业及高新技术、国防尖端技术等产业生产不可或缺的元素。
不同生育期水稻根表铁膜的形成及其对水稻吸收和转运Cd的影响_胡莹
进行，以确保测定的准确度。
表 1 供试土壤的基本理化性质及重金属含量 Table 1 Basic physical and chemical properties and total Fe，Cd
concentrations in the tested soil
土壤性质 pH 值（H2O） 有机质 OM/g·kg-1 阳离子交换容量 CEC/cmol·kg-1 总铁含量/g·kg-1 总镉含量/mg·kg-1
第230213卷年第31月期 胡 莹，等：不同生育期水稻根表铁膜的形成及其对水稻吸收和转运 Cd 的影响
433
随着工农业的快速发展，人为活动导致 Cd 等重 金属大量地被释放到环境中，这主要包括工业废水的 排放、污泥农用、废水灌溉、污染粉尘沉降、化肥和农 药的施用等造成农田土壤 Cd 等有毒重金属含量急
1.1 供试水稻
保持淹水状态。在水稻分蘖期、孕穗期和成熟期中，每
两种水稻（Oryza sativa L.）品种 YD6 和 NK57 来 种水稻分别收获 4 盆用于样品的分析和测定。
自南京农业大学。挑选籽粒饱满、均匀的水稻种子用 1.4 样品的制备与分析
30%的 H2O2 消毒 10 min，再用去离子水清洗 2~3 次 后播种到湿润的珍珠岩中培养 3 周。选取生长一致
剧增加。土壤重金属不易被微生物分解，但可被带电 苗进行盆栽试验。
的土壤胶体颗粒所吸附，因此表现为持久性的污染特 1.2 供试土壤
征[1]。中国是水稻的主要生产区，也是大米的消费区，
土壤采自湖南省株州市新马村 Cd 污染稻田，土
全国 60%以上的人口以稻米为主食，Cd 通过食物链 壤经风干、研磨、过 2 mm 筛，保存备用。土壤基本理
收稿日期：2013－01－10 基金项目：国家重金属污染治理专项“广西环江县大环江流域土壤重金属污染治理工程项目”、中国科学院院地合作项目“江西省典型矿区及周边
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根表铁膜的形成和添加硒对水稻吸收转运无机汞和甲基汞的影响李云云;赵甲亭;高愈希;李玉锋;李柏;赵宇亮;柴之芳【摘要】为了研究根表铁膜和硒对水稻吸收、转运不同形态的汞的影响,用Fe2+溶液诱导根表形成铁膜后,将水稻植株分别暴露于无机汞(HgCl2)、甲基汞(MeHgCl)、无机汞和亚硒酸钠(HgCl2+Na2SeO3)混合溶液、甲基汞和亚硒酸钠(MeHgCl+ Na2SeO3)混合溶液的培养液中继续培养72h.用DCB (dithionite-citrate-bicarbonate)提取根表铁膜,并用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定DCB溶液中Fe、Hg含量及水稻根、茎叶中Hg含量.结果表明:水稻根表铁膜对MeHgCl和HgCl2均有吸附,对MeHgCl的吸附作用高于HgCl2.根表铁膜的形成显著降低了汞暴露水稻根、茎叶中汞的含量;铁膜的形成也显著降低了HgCl2和MeHgCl从水稻根部到茎叶部分的转运效率.硒的存在可增加铁膜对HgCl2和MeHgCl的吸附,降低水稻对HgCl2和MeHgCl的吸收和转运.研究结果表明:根表铁膜和硒单独或联合作用能显著抑制水稻对无机汞和甲基汞的吸收和转运,进而可以减少汞在稻米中的蓄积.研究的开展对于提高汞污染区稻米的质量和保证粮食安全具有一定的现实意义.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2014(009)005【总页数】6页(P972-977)【关键词】铁膜;水稻;硒;汞【作者】李云云;赵甲亭;高愈希;李玉锋;李柏;赵宇亮;柴之芳【作者单位】中国科学院高能物理研究所核辐射与核能技术重点实验室纳米生物效应与安全性重点实验室北京100049;中国科学院高能物理研究所核辐射与核能技术重点实验室纳米生物效应与安全性重点实验室北京100049;中国科学院高能物理研究所核辐射与核能技术重点实验室纳米生物效应与安全性重点实验室北京100049;中国科学院高能物理研究所核辐射与核能技术重点实验室纳米生物效应与安全性重点实验室北京100049;中国科学院高能物理研究所核辐射与核能技术重点实验室纳米生物效应与安全性重点实验室北京100049;中国科学院高能物理研究所核辐射与核能技术重点实验室纳米生物效应与安全性重点实验室北京100049;中国科学院高能物理研究所核辐射与核能技术重点实验室纳米生物效应与安全性重点实验室北京100049【正文语种】中文【中图分类】X171.5汞因其在环境中具有持久性、生物累积性和强毒性被许多国际组织列为优先控制污染物[1]。
在自然界中汞主要以单质汞、无机汞、有机汞等形态存在。
在所有汞的形态中，有机汞尤其是甲基汞的毒性最强。
甲基汞易于通过食物链在高营养级的生物中富集放大并且能通过生物体的血脑屏障，有很强的神经毒性[2]。
汞矿开采、燃煤与金属冶炼是我国汞污染的主要来源，贵州省万山汞矿地区土壤总汞和甲基汞含量分别达到0.33～90 mg·kg-1和 0.19 ～20 μg·kg-1，比全国土壤汞平均值高出2～3个数量级[3]；大米是我国人民的传统主食，也是贵州汞污染区的主要作物，冯新斌等分析了源于贵州汞污染地区的水稻中汞的形态，发现水稻从稻田土壤中吸收无机汞和甲基汞，稻米中无机汞含量为94 (7.4～460) μg·kg-1，甲基汞11 (1.2～44) μg·kg-1，大米已经成为当地居民甲基汞暴露的主要来源，具有潜在的健康风险[3-5]。
稻田是一个兼具水生和陆地特性的生态系统，水稻在长期渍水条件下，根系的连续氧化作用使得淹水土壤中大量存在的Fe(II)、Mn(II)在植物根表容易形成一层红棕色的铁锰胶膜。
铁锰胶膜属两性胶体，对土壤中某些分子、离子具有富集作用，作为这些分子、离子的储备库[6]，改变这些元素在固液两相中的分配比例，从而影响其在介质中的移动性和生物有效性[7-12]。
近年来许多研究表明水稻中硒汞之间存在拮抗作用[13-15]。
无机汞和甲基汞在水稻植株内的分布特征不同，硒对水稻吸收无机汞和甲基汞的影响情况不同[16]，提示水稻对无机汞和甲基汞的吸收转运机制不同。
铁膜对水稻吸收无机汞、甲基汞的影响有何不同？硒是否可以通过影响铁膜对无机汞、甲基汞的吸附而影响水稻对它们的吸收？本文通过诱导水稻根表铁膜形成，研究根表铁膜单独或与硒共同作用下对水稻吸收、转运、蓄积不同形态汞的影响，为寻找降低水稻汞吸收途径，解决汞引起的食品安全及生态环境等问题提供科学依据。
1.1 水稻培养实验所用的水稻(Oryza sativa L.)品种为GY1577，挑选颗粒饱满的水稻种子使用1% NaClO消毒10 min，超纯水洗净后种植到垫有滤纸的培养皿中，人工培养箱(无光照、28 ℃)萌发5 d后，在25% Hogland培养液中继续培养10 d。
挑选生长一致的水稻幼苗转移到盛有25%的Hogland培养液(pH=5.5)的500 mL PVC盆中培养3周，每周换两次培养液。
水稻培养条件：28 ℃/14 h光照和20 ℃/10 h黑暗，相对湿度为：50%～70%，光照强度为240 μmol·(m2·s)-1。
1.2 铁膜诱导及硒汞暴露将生长3周水稻植株转移到300 mL 0.5 mmol·L-1的CaCl2 (pH=5.5)溶液中2 h，以消除营养液中其他元素对铁膜形成的影响。
在0、50、100 mg·L-1的Fe2+(FeSO4)溶液中(pH=5.5)中培养24 h。
分别标记为Fe0，Fe50，Fe100组。
然后将水稻植株转移到25%的Hogland培养液中继续培养48 h，转至含有2.5μmol·L-1的HgCl2、HgCl2+Na2SeO3与2.5 μmol·L-1MeHgCl、MeHgCl + Na2SeO3的25% Hogland培养液中继续培养72 h，每个处理设三个重复组。
1.3 DCB法提取水稻根表铁膜采用DCB法浸提取根表铁膜：将洗净的根组织沿基部剪下，放入30 mL含有0.03 mol·L-1柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·2 H2O)，0.125 mol·L-1碳酸氢钠(NaHCO3)及0.5 g保险粉(Na2S2O4)混合溶液中室温浸提1 h，冲洗根组织并定容浸提液到50 mL。
用ICP-OES(Optima 2000DV, PerkinElmer，USA)测定DCB浸提液铁含量，ICP-MS(Thermo Elemental X7, USA)测定汞含量。
经DCB 提取后的水稻的根及茎叶在70 ℃烘干至恒重。
1.4 植物消解与含量、形态分析称取约0.1 g水稻根、茎样品加入5 mL浓硝酸(BV-III)和1 mL H2O2 (MOS)后室温下放置过夜。
然后在160 ℃密闭消解6 h，剩余溶液在90 ℃下赶酸到1 mL，用2% HNO3(内含0.1%巯基乙醇)定容到5 mL，用ICP-MS测定其中Hg含量。
ICP-MS仪器工作参数为：功率为 1.2 kW，雾化器流速0. 81 L·min-1，驻留时间100 ms，样品提升速度为0.6 mL·min-1。
采用同心雾化器，内标元素为209Bi，检测202Hg 同位素。
1.5 数据分析所有试验数据的方差分析和多重比较采用SPSS19.0软件(*表示p<0.05,**表示p<0.01)。
并用Origin 8.5软件绘图。
2.1 根表铁膜的形成量及对吸附汞的量相对于Fe0组，Fe50和Fe100组根表出现明显的红棕色。
水稻根表铁膜的形成量(DCB-Fe)通过DCB浸提的根表铁含量与根干重的比值来表示。
相对于Fe50组(14 653.2±2 718.8 mg·kg-1)，Fe100组(11 612.05±1 190.7 mg·kg-1)虽然加入更多的Fe2+，但铁膜的形成量没有明显变化，说明Fe50组已形成稳定的铁膜结构，下文讨论根表铁膜对汞吸收、转运的影响均以Fe50组为基础。
图1表示HgCl2、HgCl2+Na2SeO3、MeHgCl、MeHgCl + Na2SeO3暴露组水稻铁膜中的汞含量，水稻根表铁膜对汞的吸附量(DCB-Hg)用DCB浸提的根表汞含量与根干重的比值表示。
从中可以看出：铁膜对MeHgCl和HgCl2均可吸附，对MeHgCl的吸附量显著高于HgCl2(p<0.05)。
对比HgCl2和MeHgCl暴露的水稻，硒的加入可使HgCl2在铁膜上的吸附量增加1.57倍(Fe50组)，MeHgCl增加1.87倍(Fe50组)。
2.2 水稻根组织中的Hg含量图2表示各处理组水稻根中的汞含量。
从图2可以看出形成铁膜的水稻，HgCl2或MeHgCl单独暴露时，水稻植株根中汞含量较无铁膜时均有下降，且MeHgCl暴露组下降更显著。
未诱导铁膜的水稻同时暴露于Na2SeO3+HgCl2或Na2SeO3+MeHgCl时，水稻根中Hg含量较单HgCl2暴露或单MeHgCl暴露均显著下降。
诱导形成铁膜的水稻同时暴露于Na2SeO3+HgCl2时，水稻根中Hg含量相对于单HgCl2暴露进一步降低。
Na2SeO3+MeHgCl暴露时，相对于单MeHgCl暴露，根中汞含量显著降低。
对照未诱导铁膜时硒对根中汞含量的影响情况，发现铁膜存在一般会使硒对根组织中汞含量降低更显著。
2.3 水稻茎叶组织中的Hg含量图3表示不同处理条件下水稻茎叶中的汞含量，汞单独暴露时，铁膜的形成显著降低MeHgCl暴露组茎叶中的汞含量，对HgCl2暴露组的影响不显著。
未诱导铁膜的水稻暴露于Na2SeO3+HgCl2时，茎叶中Hg含量相对于单HgCl2暴露变化不显著。
Na2SeO3+MeHgCl暴露时，水稻茎叶中汞相对于单MeHgCl显著降低。
诱导铁膜形成的水稻暴露于Na2SeO3+HgCl2，相对于单HgCl2暴露，茎叶汞含量变化不显著。
Na2SeO3+MeHgCl暴露相对于单MeHgCl暴露，茎叶中汞含量显著降低。
3.1 铁膜对无机汞、甲基汞的吸附该实验发现水培条件下，诱导出根表铁膜后，铁膜对HgCl2或MeHgCl均有吸附，且对MeHgCl的吸附作用更显著。
根表铁膜主要是由铁氧化物胶膜形成，这种胶膜属于两性胶体，能够与土壤中的多种元素通过吸附、共沉淀等作用影响它们在土壤中的化学行为和生物有效性，从而影响植物对这些元素的耐受性、吸收、转运。
水生植物的根表铁膜不仅是植物根系表面营养元素的“储存库”，同时也是阻止植物对重金属吸收的“天然屏障”[17]。
胡莹等[18]研究根表铁膜对水稻吸收、转运铅的影响，发现水稻根表铁膜量与铁膜吸附的Pb量之间存在显著的正相关关系(r=0.798，p<0.01)，说明根表铁膜对Pb具有一定的吸附能力。