金纳米粒子纳米处理通过增强光合装置与抗氧化系统提升番茄植物耐寒性的机制研究

为了应对番茄植物在低温胁迫下光合效率降低和氧化损伤加剧的问题，来自未知地区的研究人员首次探究了金纳米粒子（15 nm, 20 μg/mL）种子纳米处理对番茄光合装置、抗氧化平衡及耐寒性的影响。研究发现，纳米处理显著提升了叶绿素和类胡萝卜素水平，增强了rbcL和rbcS基因表达，以及超氧化物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性，降低了冷胁迫（9°C, 5 d）下丙二醛和H2O2含量，从而大幅提高了基于电解质泄漏评估的耐寒性，为农业抗逆育种提供了创新策略。

　　研究人员首次探索了金纳米粒子（15纳米，20微克/毫升）对番茄种子进行纳米处理的效果，重点关注了它对光合作用装置、氧化还原平衡以及耐寒能力的影响。结果发现，纳米处理能显著提升叶绿素和类胡萝卜素的含量，同时增强核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大小亚基编码基因（rbcL和rbcS）的相对表达水平。此外，番茄叶片中的抗氧化酶活性——包括超氧化物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)——以及小分子抗氧化物质（如类胡萝卜素和花青素）的含量也明显增加。在低温条件（9°C，持续5天）下，纳米处理降低了叶片中丙二醛和过氧化氢(H₂O₂)的水平，却同时提升了POD和SOD的活性。最终，通过叶片组织电解质泄漏评估，番茄的耐寒性显著优于未处理对照组。这项研究揭示了金纳米粒子作为一种有前景的策略，可通过调控光合作用和抗氧化系统来缓解番茄植物的冷胁迫损伤。