Allocation of added selenium in lettuce and its impact on roots

Abstract

Seleeni on eläimille ja ihmisille välttämätön alkuaine, jota lisätään Suomessa moniravinteisiin lannoitteisiin. Lisäyksen tarkoituksena on parantaa peltokasvien seleenin ottoa ja taata ihmisille riittävä seleenin saanti ruoasta. Kasvihuoneviljelyssä seleenilannoitus ei kuitenkaan ole vielä sallittua, osittain koska kasvien seleenin otto ja jakautuminen kasvissa sekä siihen liittyvä myrkytysvaara tunnetaan puutteellisesti. Seleenin jakautumista versoihin ja juuriin sekä vaikutusta juurten morfologiaan tutkittiin kokeessa, jossa salaattia kasvatettiin vermikuliitissa kontrolloiduissa oloissa seitsemän viikon ajan nousevilla selenaattilisäyksillä (0, 1, 10, 100, 500 ja 1000 µg Se 3,5 litran astiassa). Suurin biomassa saatiin keskisuurilla lisäyksillä (100 tai 500 µg seleeniä astiaa kohti), joskin aineistossa oli paljon satunnaisvaihtelua. Juurten ja verso- SELOSTUS Seleenin jakautuminen salaatin versoihin ja vaikutus juuriin Asko Simojoki, Tailin Xue, Kaarina Lukkari, Arja Pennanen ja Helinä Hartikainen Helsingin yliopisto, Kiinan tiedeakatemia ja Merentutkimuslaitos jen seleenipitoisuudet nousivat seleenimäärää lisätessä lähes verrannollisesti lisättyyn määrään. Pienillä lisäyksillä seleenipitoisuudet olivat suurempia juurissa kuin versoissa, kun taas suurilla määrillä juurten ja versojen seleenipitoisuuksissa ei ollut eroa. Seleenikäsittelyt eivät muuttaneet juurenniskan morfologiaa. Sitä vastoin basaali- ja lateraalijuurten pienimmät ominaispituudet ja ominaispinta-alat saatiin keskisuurilla seleenilisäyksillä (100 tai 500 µg Se per astia), ja suurin ominaistilavuus suurimmalla seleenilisäyksellä. Seleenin vaikutuksia juurten morfologiaan ei kuitenkaan voitu kytkeä yksiselitteisesti kasvin kasvuun. Lateraalijuurten paksuus ja ominaistilavuus kasvavat juuren seleenipitoisuuden noustessa, mikä tukee hypoteesia, että seleenilisä indusoi endogeenista etyleenin tuotantoa.

Allocation of selenium (Se) in lettuce and its impact on root morphology were studied to better understand the growth responses of plants to added Se. Lettuce was grown in vermiculite under controlled growing conditions for seven weeks, and the allocation in the shoots and roots of selenate added in increasing dosages (0, 1, 10, 100, 500 and 1000 µg Se per 3.5-litre pot) as well as morphological variables of the roots were determined. The intermediate additions of 100 and 500 µg Se per pot seemed to produce the highest biomasses, although this was nearly masked by large scatter in the data. The Se contents both in roots and shoots increased roughly proportionally to the amount of Se added. However, at small additions Se was preferentially allocated to roots, whereas at larger additions the contents in roots and shoots (mg kg-1 dry matter) were roughly equal. Se treatments did not change the morphology of hypocotyls. On the contrary, the specific length and area of basal and lateral roots were smallest at intermediate Se additions, whereas the specific volume was largest at the largest Se addition. These effects of Se on root morphology were, however, not unambiguously related to plant growth. As the Se contents in roots increased, the roots grew thicker and the specific volume of lateral roots increased in agreement with a hypothesis of increased endogenous ethylene production.