氧化石墨烯包覆纳米氧化锌调控盐胁迫下Thymus daenensis愈伤组织的生理响应:生化与形态学机制解析

【字体: 时间:2025年10月10日 来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC) 2.3

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  本研究首次探讨氧化石墨烯包覆纳米氧化锌(ZnO-GO NPs)在盐胁迫下对Thymus daenensis愈伤组织的调控作用。通过FT-IR、XRD、SEM技术验证纳米材料合成,发现100-450 μg mL?1浓度梯度可显著提升酚类、黄酮含量及抗氧化酶活性,但高浓度引发氧化损伤。该研究为纳米材料在植物抗逆机制与毒性评估领域提供关键参考。

  
研究揭示了氧化石墨烯包覆的纳米氧化锌颗粒(ZnO-GO NPs)在调节植物对抗非生物胁迫中的潜在作用。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术确认了该纳米材料的化学合成。首次在非盐条件(0 mM NaCl)和盐胁迫条件(100 mM NaCl)下,评估了不同浓度ZnO-GO NPs(0、100、300、450 μg mL?1)对Thymus daenensis Celak.愈伤组织的影响。盐胁迫显著提升了所有检测指标(P < 0.01)。在盐胁迫与纳米颗粒复合处理下,100 μg mL?1浓度时记录了最高总酚含量(TPC,243.35 mg GAE g?1 DW)、总黄酮含量(TFD,54.92 mg QE g?1 DW)和谷胱甘肽活性(0.17 mg g?1 FW);300 μg mL?1时甘氨酸甜菜碱(0.83 μmol g?1 DW)和过氧化氢酶活性(0.194 U mg?1 protein)达到峰值;而450 μg mL?1时抗氧化活性(DPPH法,85.52%)和丙二醛含量(3.92 μmol g?1 FW)最高。在盐与非盐条件下,愈伤组织中TPC、TFD、谷胱甘肽、甘氨酸甜菜碱及过氧化氢酶活性均呈现剂量依赖性变化,归因于纳米颗粒毒性浓度引发的氧化损伤。本研究明确了ZnO-GO NPs在激发专用代谢物(如酚类和黄酮类)生物合成及渗透保护剂活性中的调节作用,同时强调了其对盐耐受性的不利影响。这些新发现为该新型纳米颗粒在植物化学和工业领域的毒性评估研究提供了重要依据。
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