氧化锌纳米颗粒维持高盐环境下两种谷物光系统II功能及能量通量的机制研究

为解决高盐胁迫下作物光合效率下降的问题，研究人员探讨了氧化锌纳米颗粒(ZnO-NP)对水稻和小麦光系统II(PSII)功能及能量通量的调控作用。研究发现，0.02 g/L ZnO-NP处理使盐胁迫(75-150 mM NaCl)下作物生物量提升9-36%，降低MDA和H2 O2 含量达20.2-58.3%，并通过维持Fv /Fm 和PIabs 等参数显著增强PSII反应中心活性，为纳米农业技术应用提供新依据。

　　

这项突破性研究揭示了氧化锌纳米颗粒(ZnO-NP)在高盐环境中的神奇作用。当水稻(品种Diamond)和小麦(品种Benazir)遭遇75-150 mM NaCl的盐胁迫时，0.02 g/L ZnO-NP叶面喷洒如同给植物装上"纳米护盾"：不仅使生物量激增36%（水稻）和25%（小麦），更通过维持光系统II(PSII)的核心功能指标——最大量子产额(F_v
/F_m
)仅下降5.4-7%，远优于对照组。

深入机制显示，这些直径仅纳米级的ZnO颗粒能显著提升性能指数(PI_abs
)，使反应中心数量增加，就像给植物光合工厂扩建了"生产线"。更令人振奋的是，它们将氧化损伤标志物MDA和H₂
O₂
含量最高压低58.3%，相当于为植物细胞配备了"抗氧化卫士"。研究数据表明，ZnO-NP通过双重机制——既保护PSII光捕获复合体，又调控特定能量通量(ABS/RC, TR₀
/RC)，最终实现盐渍土壤中10-111%的含水量提升，为发展"纳米增强型耐盐作物"奠定理论基础。