不同纳米颗粒缓解小麦铜胁迫的比较效率:形态 - 生理 - 生化特性洞察

【字体: 时间:2025年05月31日 来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition 3.4

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  铜(Cu)污染因在植物中积累构成健康风险,需优化养分施用。研究人员开展盆栽实验,探究不同 Cu 浓度(0、100、200 mg kg-1)下,叶面喷施 IO–NPs、CeO?–NPs 和 ZnO–NPs(100 mg L-1)对小麦的影响,发现纳米颗粒可缓解 Cu 毒性,具农业应用潜力。

  
农业土壤中的铜(Cu)污染因其在植物体内的积累被视为严重的健康风险,因此迫切需要优化养分施用策略以实现高产低 Cu 吸收,保障粮食安全。本研究通过盆栽实验,分析了小麦(Triticum aestivum L.)在不同 Cu 浓度 [0(无 Cu)、100 和 200 mg kg-1] 下,叶面喷施 100 mg L-1的 IO 纳米颗粒(IO–NPs)、二氧化铈纳米颗粒(CeO?–NPs)和氧化锌纳米颗粒(ZnO–NPs)对其生长量与生物量、光合色素、气体交换参数、氧化应激及抗氧化化合物(酶促与非酶促)响应、糖类物质、植株营养状况和各部位 Cu 积累的影响。结果表明,土壤中 Cu 水平升高显著(P<0.05)降低了小麦根与地上部的生长量、生物量、光合色素、气体交换参数、糖类物质和营养成分含量,同时显著(P<0.05)增加了丙二醛、过氧化氢和电解质渗漏等氧化应激指标。而 IO–NPs、CeO?–NPs 和 ZnO–NPs 的施用可通过捕获活性氧物种促进植株生长和生物量积累,并通过减少根与地上部的 Cu 含量减轻小麦的氧化应激,从而克服 Cu 毒性的负面影响。研究结果表明,这些纳米颗粒可通过增强抗氧化防御系统和维持养分稳态,缓解 Cu 对小麦的毒性,改善 Cu 胁迫下的植株生长与代谢组成,为重金属毒性条件下促进可持续农业和保障粮食安全提供了有前景的工具。

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