纳米铁协同调控大麦耐盐性的遗传机制及农艺性状优化研究

为解决盐胁迫导致作物减产问题，研究人员通过整合铁纳米颗粒(FeNPs)种子引发技术与全基因组关联分析(GWAS)，系统评估了138份大麦材料在盐胁迫下的表型、生化及农艺性状变化。研究发现FeNPs可显著提升超氧化物歧化酶(SOD)活性，选择性调控过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)，并通过调控PP2C、磷酸转移酶等关键基因表达，使穗长(SL)、穗粒数(NGS)等农艺指标提升16倍。该研究为作物抗逆育种提供了新型生物技术策略。

　　

盐胁迫像无形的枷锁束缚着作物生长，导致植株矮化、产量骤降。科学家们祭出"纳米铁刃"——将铁纳米颗粒(FeNPs)种子引发技术与全基因组关联分析(GWAS)联用，对138份大麦材料展开多维度解密。在盐碱地的"压力测试"中，这些作物展现出有趣的分化：FeNPs如同精准的抗氧化开关，使超氧化物歧化酶(SOD)活性飙升，却对过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)进行选择性调控。

更令人振奋的是，经纳米铁"武装"的大麦军团，其穗长(SL)、小穗数(NSS)、穗粒数(NGS)、穗粒重(WGS)和千粒重(TKW)等指标全面告捷。GWAS分析揪出16个与抗氧化系统密切关联的基因标记，实时荧光定量PCR(RT-qPCR)则揭示出精妙的基因"舞蹈"——PP2C(蛋白磷酸酶2C)、磷酸转移酶(Phosphotransferase)、萜烯合成酶(Terpene Synthase Putative)和RWP-RK转录因子组成动态调控网络，既避免防御过载，又维持长期抗逆稳态。这项研究为设计"纳米-遗传"协同的作物强化方案提供了分子蓝图。