工程納米材料(EM)對植物生長和發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面或正面影響，這歸因于它們的理化特性、應(yīng)用和濃度。先前的研究表明，四氧化三鐵(Fe3O4)納米顆粒以大小和劑量依賴的方式影響煙草(Nicotianatabacum)種子的萌發(fā)。然而，很少有人關(guān)注EMs介導(dǎo)的煙草對重金屬的反應(yīng)。

在《納米生物技術(shù)雜志》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，來自中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(XTBG)和山西農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究人員研究了納米粒子介導(dǎo)的植物對鎘(Cd)的耐受機(jī)制。

研究人員使用煙草品種云煙87(N.tabacum)，研究了Fe3O4或氧化鋅納米粒子(ZnONPs)對煙草幼苗中植物生長和Cd反應(yīng)的影響。

他們首先確定了Cd對煙草幼苗生長的影響，發(fā)現(xiàn)Cd處理顯著誘導(dǎo)了株高、芽鮮重、根長和鮮重的生長抑制。

為了確認(rèn)Fe3O4和ZnONPs是否在介導(dǎo)Cd響應(yīng)中發(fā)揮作用，他們進(jìn)一步將葉面暴露于Fe3O4、ZnONPs和離子溶液的煙草幼苗。葉面暴露于Fe3O4或ZnONPs顯示出在Cd脅迫下緩解植物生長的巨大潛力。

與單獨(dú)處理Cd的幼苗相比，F(xiàn)e3O4、ZnONPs和離子顯著促進(jìn)根系生長和鮮重。Fe3O4或ZnONPs重編程了關(guān)鍵的代謝途徑，包括生物堿、氨基酸、類黃酮，并且這些途徑中涉及的差異積累代謝物與植物生長顯著相關(guān)。

“我們的研究結(jié)果共同表明，金屬納米顆?？梢宰鳛橹参锷L調(diào)節(jié)劑，并為使用它們改善重金屬污染地區(qū)的作物提供見解，”XTBG的萬金鵬說。

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