编辑推荐：
该综述聚焦纳米二氧化硅（nano-SiO?），探讨其化学、绿色及微生物合成方法，其中绿色与微生物法更具生态可持续性。重点分析其通过强化物理屏障、提升光合作用、激活防御酶等机制，缓解植物生物与非生物胁迫，促进生长，同时指出当前研究空白。
纳米二氧化硅的合成及其在植物胁迫管理中的研究进展
全球变暖与气候变化使植物面临诸多生物（如病虫害）和非生物（如干旱、盐碱、高温）胁迫，严重制约其生长发育。纳米材料在缓解植物胁迫方面的应用日益受到关注，其中纳米二氧化硅（nano-SiO?）因其独特性质成为研究热点。
一、纳米二氧化硅的合成方法
纳米二氧化硅可通过化学、绿色和生物（微生物）等多种方法合成。化学合成法通常借助化学反应制备，但可能存在环境负荷较高的问题。绿色合成法利用植物提取物、生物废弃物等天然原料，微生物合成法则依赖微生物代谢活动，这两种方法具有生态友好、可持续的显著优势，符合现代绿色化学的发展趋势。
二、纳米二氧化硅在植物中的应用途径与作用机制
纳米二氧化硅可通过土壤施用、叶面喷施和种子引发等方式作用于植物。其独特的物理化学性质（如小尺寸效应、高比表面积）使其能够穿透植物组织，进而调控多种代谢活动。具体作用机制包括：
- 强化物理屏障：纳米二氧化硅可在植物表皮沉积，增强细胞壁结构，抵御病原菌侵入和机械损伤。
- 提升光合作用：通过改善叶绿体结构与功能，促进光能吸收和转化，提高光合效率，为植物生长提供更多能量和物质基础。
- 激活防御酶活性：诱导超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶的表达，清除活性氧（ROS），减轻氧化损伤。
- 增加抗逆化合物积累：促进脯氨酸、甜菜碱等渗透调节物质以及类黄酮、酚类等次生代谢物的合成，增强植物对干旱、盐碱等胁迫的耐受性。
- 调控防御基因表达：激活水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）等信号通路相关基因（如 PR 基因家族），启动系统性防御反应，增强对生物胁迫的抗性。
三、纳米二氧化硅对植物生长与胁迫缓解的综合效应
大量研究表明，合理施用纳米二氧化硅可显著促进作物生长，表现为根系发育优化、株高增加、叶面积扩大和产量提升。在非生物胁迫条件下（如高盐、干旱、重金属污染），纳米二氧化硅可通过离子吸附、渗透调节等作用减轻胁迫伤害；在生物胁迫场景中（如真菌、细菌感染），其物理屏障与化学诱导抗性协同作用，降低病害发生率。
四、当前研究局限与未来展望
尽管纳米二氧化硅在植物胁迫管理中展现出巨大潜力，但仍存在诸多待解决的科学问题。例如，纳米二氧化硅与植物细胞的相互作用机制尚未完全明晰，其在植物体内的吸收、转运和积累规律缺乏系统性研究，长期施用的生态安全性评估不足。此外，不同植物物种、品种对纳米二氧化硅的响应差异显著，精准调控技术仍需优化。未来研究需聚焦纳米二氧化硅 - 植物互作的分子机制，开发环境友好型制剂，探索与其他农业投入品的协同应用策略，为其在可持续农业中的大规模应用提供理论与技术支撑。
