1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
课题意义
土地是生态系统中不可缺少的一部分，为人类的生存和发展提供必要的资本和物质基础。但随着工农业的迅速发展，大量有毒有害的重金属物质被排入到环境中，造成了大量的土壤污染，致使耕地生产力退化，农作物减产，农产品品质降低，严重威胁了生态环境安全和农业生产的粮食安全及可持续发展，解决土壤重金属污染问题迫在眉睫。 镉（cd），是一种生物蓄积性强、毒性持久、“致畸、致癌、致突变”的非典型过渡性重金属，生物迁移性较强，极易被作物吸收累积并危害作物的生长发育，严重影响作物品质和产量。另外其还可经食物链进入动物体，引发肺、肝、肾、骨骼和生殖器官等的损伤，或导致免疫系统、心血管系统的毒性效应，引发多种疾病。它在土壤 中与hg、as、cr和pb一起被称为“五毒元素”，解决镉污染问题已是目前环境生态及生物学领域关注的热点。 但目前现存的治理镉污染的方式各有其局限性，如物化治理手段操作繁琐，不适合大面积推广，而生物修复手段成本又较高，化学手段操作简单、成本又较低是目前治理农作物镉污染的首要考虑方向。但化学治理常常会有二次污染的问题，避免二次污染是化学治理镉污染的关键突破。硒（se）不仅是人和动物必需的微量元素，也是利于植物生长的微量元素，且研究发现se对汞（hg）、铅(pb)、cd等多种重金属都有拮抗作用，但拮抗机理鲜见报道。因此本课题将从硒对小麦吸收镉的生理及表型影响入手，探究硒对小麦镉吸收的拮抗机理，期以解决化学治理镉污染的二次污染的问题。 国内外研究概况
cd在自然环境中分布极广，一般存在于岩石、土壤及一些地壳运动的沉积物中，地壳中的平均含量 0.2mg/kg。近年来，由于环境中cd含量的不断增加，加之土壤中镉污染危害的严重性，许多国家已经明确限定了农田土壤中的最大镉含量。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标及内容
本课题通过水培试验研究小麦幼苗在镉处理的hoagland营养液培养环境中，不同叶面喷施剂处理后，筛选出降低小麦镉积累的有效喷施剂硒。叶面喷施硒处理后，并通过对小麦各器官进行元素含量、生物量、光合作用和抗氧化酶活性等分析，研究硒影响小麦镉胁迫的生理机制。另外通过盆栽试验研究小麦在不同生长期叶面喷施处理后，对小麦籽粒镉积累的影响，研究抑制小麦镉积累的关键生长期，希望能对解决农作物镉污染问题提供指导依据。
拟解决的关键问题
3. 研究的方法与方案
研究方法
1 水培育苗
在南京农业大学生命科学学院室内温室进行。选择当地小麦品种苏科麦一号为试验材料，取无病虫害、大小一致、籽粒饱满的温麦10小麦种子，用10％的 次氯酸消毒10min，蒸馏水反复冲洗干净，于25℃恒温培养箱浸种24h，然后进行催芽。将露白一致的膨胀种子种植到水培发芽筐中。每天浇蒸馏水一次，待子叶展开时换１／２hoagland营养液培养2天，然后换全hoagland营养液缓苗2-3天，培养至2叶一心时,进行营养液镉处理和叶面喷施处理，每个处理设3个重复，处理液每隔2天换一次，每天晚间进行喷施处理。hoagland 营养液的具体成分为：2.5 mm ca(no3)2、2.5 mm kno3、l.0 mm mgso4、0.5 mm kh2po4、20μm fe-edta、46μm h3bo3、0.32μm cuso4、0.71μm znso4、11.1μm mncl2、0.38μm h2moo4。
4. 研究创新点
特色或创新之处
关于硒对镉胁迫的影响研究，不同的硒施加手段对于镉污染的治理效果不尽相同，现阶段以土壤施硒研究较多，本课题采用叶面喷施的方式来探究硒对小麦镉胁迫的影响机制，一方面叶面喷施可增加小麦对硒的吸收效率，另一方面喷施治理也是农作物耕作中比较方便易行的手段，以叶面喷施硒的手段来探究硒对小麦镉积累的影响机制有利于其的推广。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
2019.2-2019.3同时培育施硒与不施硒两种处理的小麦，分析小麦幼苗施硒后各器官（叶、茎、根）镉元素及其他金属元素（fe、ca、cu、mn、zn）的含量变化。
2019.3-2019.4同时培育施硒与不施硒两种处理的小麦，分析小麦幼苗施硒后叶绿素含量、可溶性糖含量等生理生化指标的变化。
