科学通报 | 扬州大学李韬团队综述小麦硒强化的研究进展与应用前景|小麦硒|扬州大学|李韬|科学通报

硒是人体必需的微量元素，但全球超过10亿人面临摄入不足的问题。小麦对硒有天然的富集能力，这一特性让它成为解决硒缺乏、实现主食营养强化的理想选择。

近日，扬州大学李韬教授团队在《科学通报》发表了题为“小麦硒强化：研究进展与应用前景”的评述文章，系统梳理了小麦硒生物强化的研究进展，从硒吸收转运的分子机制到农艺调控与遗传改良的技术路径，再到全产业链的高值化利用，为我国富硒小麦产业发展提供了理论参考与技术方向。

1. 小麦硒吸收转运与代谢核心机制

小麦对硒的吸收并非“来者不拒”，不同化学形态的硒有着截然不同的转运机制。硒酸盐（Se(VI)）凭借与硫酸根相似的离子特性，可通过硫酸盐转运蛋白高效吸收，并向地上部快速转运；亚硒酸盐（Se(IV)）则主要依赖磷转运蛋白TaPHT1;9；有机硒化合物如硒代蛋氨酸（SeMet）通过氨基酸转运蛋白进入植株，吸收效率可达无机硒的20倍以上；纳米硒（SeNPs）作为新型硒源，以缓释方式供给，兼具低毒性与高生物利用率的优势。

小麦籽粒中积累的硒超过80% 以硒代蛋氨酸形式存在，这正是人体吸收利用效率最高的有机硒形态。硒与镉、铁、锌等元素的交互规律也被揭示，硒与镉存在拮抗效应，与铁竞争吸收位点，与锌则呈现协同促进关系。这为实现“富硒低镉”的协同改良提供了重要的理论依据。

2. 农艺与遗传双路径强化体系

在实际生产中，提升小麦硒含量有两条技术路线可走。在农艺强化方面，小麦硒吸收代谢的关键窗口期分别是拔节期与抽穗至扬花期。拔节期通过土壤或叶面施硒建立硒库，抽穗至扬花期精准喷施促进转运。叶面喷施的硒利用率显著高于土壤施用，既能规避土壤对硒的固定，又能提高籽粒中有机硒的占比。配合氮磷配施优化与秸秆还田技术，可实现硒在农田系统中的循环利用。

在生物强化方面，优异种质资源挖掘对硒生物强化具有重要意义。人工合成小麦SHW-L1的籽粒硒含量约为普通品种的三倍，其衍生系至今仍保持高富集特性。5A染色体硒积累QTL的发现，TaPHT1;9与TaSBP-A 的克隆，分子标记辅助选育高硒、高产、优质协同改良的新品种提供了基因资源与技术支撑。此外，土壤微生物的引入是小麦硒生物强化的重要辅助手段。从富硒植物根际分离的特定菌株能够通过分泌代谢物、上调转运蛋白基因表达等方式，提升土壤硒的生物有效性。将硒超富集植物壶瓶碎米荠与小麦间作，也被证实能显著强化农田系统的硒利用效率。

3. 全产业链高值化利用

富硒小麦的价值最终要通过加工产品来实现，而这也是造成硒损失的重要环节。在主食产品（如馒头、面包等）的加工过程中，传统钢磨工艺的高温高速研磨会加速麸皮中有机硒的氧化分解，而低温石磨技术可将有机硒保留率提升12%~18%。全麦制品因保留了富含硒的麸皮层，其硒保留率显著高于精粉制品。此外，利用酵母发酵可有效促进无机硒向有机硒的转化与保留。通过优化酵母菌种与发酵条件，面团中甲基硒代半胱氨酸含量可提升2.3倍，这一技术应用于馒头、面包等发酵类产品，既能降低烹饪过程中的硒损失，又能提高有机硒占比。

在富硒功能性食品方面，富硒麦芽粉制备工艺不断优化，其产品形式已从直接食用的粉剂，拓展至压片糖果、固体饮料等多种便捷的深加工形态，满足了多元化的消费需求。

富硒小麦加工副产物的资源化利用同样值得关注。富硒秸秆与麦麸用作饲料，可实现植物有机硒向禽肉、蛋品的高效传递；作为食用菌栽培基质，能生产出富含有机硒和菌体蛋白的复合营养粉；秸秆还田不仅能活化土壤硒，还能通过调控根际微生物群落抑制土传病原菌，这一生态功能在油菜菌核病防治中已得到验证。

图 1 富硒小麦的应用

文章指出，该领域仍存在亟需突破的研究瓶颈。长期施用硒肥的环境行为与安全阈值尚需持续监测；硒积累与产量、品质性状的协同优化仍需验证；加工环节中硒的稳定化技术有待深化；硒纳米颗粒的具体吸收机制有待阐明。未来要建立从土壤到餐桌的全程管理体系：主产区精准施肥并监测环境变化，育种时兼顾硒含量和综合农艺表现；加工环节优化工艺保硒；借助标记辅助选择、基因组选择、转基因和基因编辑等手段和多组学技术，让育种从“靠经验”走向“精准设计”。

扬州大学李韬教授为文章通讯作者，黄盼盼为文章第一作者。团队得到了国家自然科学基金(32472044)、大学生创新创业训练计划项目(202411117233Y)和江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD) 的资助。

文章信息

黄盼盼，束璐婷，李奕帆，等.小麦硒强化: 研究进展与应用前景. 科学通报, 2026.

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