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镍（Ni）对植物有毒且会经食物链危害人类健康。研究人员开展了利用生物合成氧化锌纳米颗粒（ZnONPs）缓解 Ni 对西瓜生长发育毒性的研究。结果显示 ZnONPs 能提升西瓜多项指标并降低 Ni 浓度，这为修复 Ni 污染土壤提供了新方法。
镍（Ni）是一种对植物有毒的微量元素，它会通过食物链导致植物出现毒性症状，并给人类带来健康问题。纳米颗粒（NPs）正以新的方式被用于直接帮助植物应对镍胁迫，还能作为纳米肥料。本研究旨在探究生物合成的氧化锌纳米颗粒（ZnONPs）对减轻镍对西瓜（Citrullus lanatus）生长发育毒性效应的作用。
实验中，西瓜种子被播种在装有 5 千克土壤的花盆里，并放置在温室中。在播种后 20 天（20 DAS），向土壤中直接施加镍胁迫（70 毫克 / 千克土壤）处理西瓜植株。在播种后 30 天（30 DAS）和 38 天（38 DAS），对植株进行叶面喷施 100 毫克 / 升的 ZnONPs。在播种后 55 - 60 天（55 - 60 DAS）采集样本，进行生化和生理分析。
结果表明，遭受镍胁迫的西瓜植株受到了氧化损伤，表现为电解质渗漏增加、过氧化氢增多、脂质过氧化、色素和渗透调节物质流失，以及叶绿体超微结构完整性受损。然而，在镍毒性环境下补充 ZnONPs 的西瓜植株，其鲜重显著增加了 53.18%，干重增加了 51.25%，根长增长了 32.14% 。此外，ZnONPs 的补充对镍胁迫下西瓜植株的光合作用相关指标、SPAD 值（提升 21.93%）以及通过透射电子显微镜（TEM）观察到的叶绿体结构都有积极影响。
施加 ZnONPs 还大幅降低了氧化应激水平，超氧自由基（·O2-）水平降低 22.68%，过氧化氢（H2O2）降低 21.18%，丙二醛（MDA）降低 21.34%，电解质渗漏（EL）减少 34.613%。研究发现，ZnONPs 增强了超氧化物歧化酶（SOD，活性提升 39.95%）、过氧化物酶（POD，活性提升 19.95%）、过氧化氢酶（CAT，活性提升 32.85%）、抗坏血酸过氧化物酶（APX，活性提升 25%）这些代谢活性氧（ROS）的酶的活性，这些酶活性的增加与施加 ZnONPs 后·O2-、H2O2和 MDA 水平的变化相关。与仅受镍胁迫的植株相比，施加 ZnONPs 提高了抗氧化防御基因的转录水平。
综上所述，叶面喷施 ZnONPs 能有效增加西瓜的生物量、促进光合作用、提升蛋白质和抗氧化酶水平、提高矿质营养浓度，并降低西瓜中的镍浓度。研究结果表明，生物合成的 ZnONPs 有望成为修复镍污染土壤的有效技术手段。
